AtCoder Library Practice Contest K Range Affine Range Sum

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

class Program
{
    static string InputPattern = "InputX";

    static List<string> GetInputList()
    {
        var WillReturn = new List<string>();

        if (InputPattern == "Input1") {
            WillReturn.Add("5 7");
            WillReturn.Add("1 2 3 4 5");
            WillReturn.Add("1 0 5");
            WillReturn.Add("0 2 4 100 101");
            WillReturn.Add("1 0 3");
            WillReturn.Add("0 1 3 102 103");
            WillReturn.Add("1 2 5");
            WillReturn.Add("0 2 5 104 105");
            WillReturn.Add("1 0 5");
            //15
            //404
            //41511
            //4317767
        }
        else {
            string wkStr;
            while ((wkStr = Console.ReadLine()) != null) WillReturn.Add(wkStr);
        }
        return WillReturn;
    }

    const long Hou = 998244353;

    static void Main()
    {
        List<string> InputList = GetInputList();
        long[] AArr = InputList[1].Split(' ').Select(pX => long.Parse(pX)).ToArray();
        long UB = AArr.GetUpperBound(0);

        var InsLazySegmentTree = new LazySegmentTree(UB, Hou);
        for (long I = 0; I <= UB; I++) {
            InsLazySegmentTree.Internal_RangeCalc(I, I, 0, AArr[I]);
        }

        long[] wkArr = { };
        Action<string> SplitAct = pStr =>
            wkArr = pStr.Split(' ').Select(pX => long.Parse(pX)).ToArray();

        var sb = new System.Text.StringBuilder();
        foreach (string EachStr in InputList.Skip(2)) {
            SplitAct(EachStr);
            long Type = wkArr[0];
            long L = wkArr[1];
            long R = wkArr[2] - 1;
            if (Type == 0) {
                long A = wkArr[3];
                long B = wkArr[4];
                InsLazySegmentTree.Internal_RangeCalc(L, R, A, B);
            }
            if (Type == 1) {
                long RangeSum = InsLazySegmentTree.Internal_Query(L, R);
                sb.Append(RangeSum);
                sb.AppendLine();
            }
        }
        Console.Write(sb.ToString());
    }
}

#region LazySegmentTree
// LazySegmentTreeクラス (RSQ and RangeCalc)
internal class LazySegmentTree
{
    private long[] mTreeNodeArr;
    private long UB; // 木のノードの配列のUB
    private long mLeafCnt; // 葉ノードの数
    private long mExternalArrUB;
    private long mHou;

    internal struct CalcDef
    {
        internal long A;
        internal long B;
    }

    private List<CalcDef>[] mLazyCalcListArr; // 遅延配列

    // ノードの添字を引数とし、範囲の開始添字と終了添字を持つ配列
    private struct RangeInfoDef
    {
        internal long StaInd;
        internal long EndInd;
    }
    private RangeInfoDef[] mRangeInfo;

    // ノードのIndexの列挙を返す
    internal IEnumerable<long> GetNodeIndEnum()
    {
        for (long I = 0; I <= mExternalArrUB; I++) {
            yield return I;
        }
    }

    // 木のノードのUBを返す
    internal long GetUB()
    {
        return mExternalArrUB;
    }

    // コンストラクタ
    internal LazySegmentTree(long pExternalArrUB, long pHou)
    {
        mExternalArrUB = pExternalArrUB;
        mHou = pHou;

        // 簡単のため、葉ノード数を2のべき乗に
        long ArrLength = 0;
        for (long I = 1; I < long.MaxValue; I *= 2) {
            ArrLength += I;
            mLeafCnt = I;

            if (pExternalArrUB + 1 < mLeafCnt) break;
        }

        // すべての値を0に
        UB = ArrLength - 1;
        mTreeNodeArr = new long[UB + 1];
        for (int I = 0; I <= UB; I++) {
            mTreeNodeArr[I] = 0;
        }

        // 遅延配列を初期化
        mLazyCalcListArr = new List<CalcDef>[UB + 1];

        // ノードの添字を引数とし、範囲の開始添字と終了添字を持つ配列の作成
        mRangeInfo = new RangeInfoDef[UB + 1];
        for (long I = 0; I <= UB; I++) {
            if (I == 0) {
                RangeInfoDef WillSet1;
                WillSet1.StaInd = 0;
                WillSet1.EndInd = mLeafCnt - 1;
                mRangeInfo[I] = WillSet1;
                continue;
            }
            long ParentNode = DeriveParentNode(I);
            RangeInfoDef ParentRangeInfo = mRangeInfo[ParentNode];

            RangeInfoDef WillSet2;
            long Mid = (ParentRangeInfo.StaInd + ParentRangeInfo.EndInd) / 2;

            if (I % 2 == 1) { // 奇数ノードの場合
                WillSet2.StaInd = ParentRangeInfo.StaInd;
                WillSet2.EndInd = Mid;
            }
            else { // 偶数ノードの場合
                WillSet2.StaInd = Mid + 1;
                WillSet2.EndInd = ParentRangeInfo.EndInd;
            }
            mRangeInfo[I] = WillSet2;
        }
    }

    // 親ノードの添字を取得
    private long DeriveParentNode(long pTarget)
    {
        return (pTarget - 1) / 2;
    }

    // 子ノードの添字(小さいほう)を取得
    private long DeriveChildNode(long pTarget)
    {
        return pTarget * 2 + 1;
    }

    // 開始添字と終了添字とカレントノードを引数として、区間計算を行う
    internal void Internal_RangeCalc(long pSearchStaInd, long pSearchEndInd, long pA, long pB)
    {
        Private_RangeCalc(pSearchStaInd, pSearchEndInd, pA, pB, 0);
    }
    private void Private_RangeCalc(long pSearchStaInd, long pSearchEndInd, long pA, long pB, long pCurrNode)
    {
        // カレントノードの遅延評価を行う
        LazyEval(pCurrNode);

        long CurrNodeStaInd = mRangeInfo[pCurrNode].StaInd;
        long CurrNodeEndInd = mRangeInfo[pCurrNode].EndInd;

        // OverLapしてなければ、何もしない
        if (CurrNodeEndInd < pSearchStaInd || pSearchEndInd < CurrNodeStaInd)
            return;

        // 完全に含んでいれば、遅延配列に値を入れた後に評価
        if (pSearchStaInd <= CurrNodeStaInd && CurrNodeEndInd <= pSearchEndInd) {
            if (mLazyCalcListArr[pCurrNode] == null) {
                mLazyCalcListArr[pCurrNode] = new List<CalcDef>();
            }
            CalcDef WillAdd;
            WillAdd.A = pA;
            WillAdd.B = pB;

            mLazyCalcListArr[pCurrNode].Add(WillAdd);
            LazyEval(pCurrNode);
            return;
        }

        // そうでなければ、2つの区間に再帰呼出し
        long ChildNode1 = DeriveChildNode(pCurrNode);
        long ChildNode2 = ChildNode1 + 1;

        Private_RangeCalc(pSearchStaInd, pSearchEndInd, pA, pB, ChildNode1);
        Private_RangeCalc(pSearchStaInd, pSearchEndInd, pA, pB, ChildNode2);
        mTreeNodeArr[pCurrNode] = mTreeNodeArr[ChildNode1] + mTreeNodeArr[ChildNode2];
        mTreeNodeArr[pCurrNode] %= mHou;
    }

    // 開始添字と終了添字とカレントノードを引数として、Sumを返す
    internal long Internal_Query(long pSearchStaInd, long pSearchEndInd)
    {
        return Private_Query(pSearchStaInd, pSearchEndInd, 0);
    }
    private long Private_Query(long pSearchStaInd, long pSearchEndInd, long pCurrNode)
    {
        // 該当ノードを遅延評価する
        LazyEval(pCurrNode);

        long CurrNodeStaInd = mRangeInfo[pCurrNode].StaInd;
        long CurrNodeEndInd = mRangeInfo[pCurrNode].EndInd;

        // OverLapしてなければ、0
        if (CurrNodeEndInd < pSearchStaInd || pSearchEndInd < CurrNodeStaInd)
            return 0;

        // 完全に含んでいれば、このノードの値
        if (pSearchStaInd <= CurrNodeStaInd && CurrNodeEndInd <= pSearchEndInd)
            return mTreeNodeArr[pCurrNode];

        // そうでなければ、2つの子のSum
        long ChildNode1 = DeriveChildNode(pCurrNode);
        long ChildNode2 = ChildNode1 + 1;

        long ChildVal1 = Private_Query(pSearchStaInd, pSearchEndInd, ChildNode1);
        long ChildVal2 = Private_Query(pSearchStaInd, pSearchEndInd, ChildNode2);
        return (ChildVal1 + ChildVal2) % mHou;
    }

    // カレントノードを引数として、遅延評価を行う
    private void LazyEval(long pCurrNode)
    {
        // 遅延配列が空なら何もしない
        if (mLazyCalcListArr[pCurrNode] == null || mLazyCalcListArr[pCurrNode].Count == 0) return;

        long CurrNodeStaInd = mRangeInfo[pCurrNode].StaInd;
        long CurrNodeEndInd = mRangeInfo[pCurrNode].EndInd;

        foreach (CalcDef EachCalc in mLazyCalcListArr[pCurrNode]) {
            mTreeNodeArr[pCurrNode] *= EachCalc.A;
            mTreeNodeArr[pCurrNode] %= mHou;
            mTreeNodeArr[pCurrNode] += EachCalc.B * (CurrNodeEndInd - CurrNodeStaInd + 1);
            mTreeNodeArr[pCurrNode] %= mHou;
        }

        long ChildNode1 = DeriveChildNode(pCurrNode);
        long ChildNode2 = ChildNode1 + 1;

        ExecZip(mLazyCalcListArr[pCurrNode]);

        CalcDef WillAdd;
        WillAdd.A = mLazyCalcListArr[pCurrNode][0].A;
        WillAdd.B = mLazyCalcListArr[pCurrNode][0].B;

        if (ChildNode1 <= UB) {
            if (mLazyCalcListArr[ChildNode1] == null) {
                mLazyCalcListArr[ChildNode1] = new List<CalcDef>();
            }
            mLazyCalcListArr[ChildNode1].Add(WillAdd);
            ExecZip(mLazyCalcListArr[ChildNode1]);
        }
        if (ChildNode2 <= UB) {
            if (mLazyCalcListArr[ChildNode2] == null) {
                mLazyCalcListArr[ChildNode2] = new List<CalcDef>();
            }
            mLazyCalcListArr[ChildNode2].Add(WillAdd);
            ExecZip(mLazyCalcListArr[ChildNode2]);
        }

        // 伝播が終わったので、自ノードの遅延配列を空にする
        mLazyCalcListArr[pCurrNode].Clear();
    }

    // Listを引数として圧縮する
    private void ExecZip(List<CalcDef> pList)
    {
        if (pList.Count == 1) return;

        long NewA = pList[0].A;
        long NewB = pList[0].B;
        for (int I = 1; I <= pList.Count - 1; I++) {
            NewA *= pList[I].A;
            NewA %= mHou;
            NewB *= pList[I].A;
            NewB += pList[I].B;
            NewB %= mHou;
        }

        CalcDef WillAdd;
        WillAdd.A = NewA;
        WillAdd.B = NewB;
        pList.Clear();
        pList.Add(WillAdd);
    }
}
#endregion

解説

A倍してBを足すという区間計算の複数回の実行を、Listで管理しつつ、
Listの要素が複数の場合の圧縮機能も用意してます。