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普通平衡树

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#include <iostream>
#include <cstdio>

int n;

struct Bst
{
    int root, tot;
    int fa[212345], child[212345][2];
    int key[212345], cnt[212345];
    int sz[212345];

    void Update(int x)
    {
        sz[x] = cnt[x] + sz[child[x][0]] + sz[child[x][1]];
    }

    int Get(int x)
    {
        return child[fa[x]][1] == x;
    }

    void Rotate(int x)
    {
        int y = fa[x], z = fa[fa[x]];
        int lr = Get(x);

        child[z][child[z][1] == y] = x;
        fa[x] = z;

        child[y][lr] = child[x][lr ^ 1];
        fa[child[x][lr ^ 1]] = y;

        child[x][lr ^ 1] = y;
        fa[y] = x;

        Update(y);
        Update(x);
    }

    void Splay(int x, int s)
    {
        while(fa[x] != s)
        {
            if(fa[fa[x]] != s)
                Rotate(Get(x) == Get(fa[x]) ? fa[x] : x);

            Rotate(x);
        }

        if(! s) root = x;
    }

    void Find(int x)
    {
        int now = root;

        while(key[now] != x) now = child[now][key[now] < x];

        Splay(now, 0);
    }

    void Insert(int x)
    {
        int now = root, f = 0;

        while(now && key[now] != x)
        {
            f = now;

            now = child[now][key[now] < x];
        }

        if(now)
            cnt[now] ++;
        else
        {
            now = ++ tot;

            if(f) child[f][key[f] < x] = now;
            fa[now] = f;

            child[now][0] = child[now][1] = 0;
            key[now] = x;
            cnt[now] = sz[now] = 1;
        }

        Update(now);

        Splay(now, 0);
    }

    int Pre(int x)
    {
        Find(x);

        int now = child[root][0];
        while(child[now][1]) now = child[now][1];

        return now;
    }

    int Next(int x)
    {
        Find(x);

        int now = child[root][1];
        while(child[now][0]) now = child[now][0];

        return now;
    }

    void Delete(int x)
    {
        int pre = Pre(x), next = Next(x);

        Splay(pre, 0);
        Splay(next, pre);

        int now = child[next][0];

        if(cnt[now] > 1)
            cnt[now] --, Update(now), Splay(now, 0);
        else
            child[next][0] = 0, Update(next), Splay(next, 0);
    }

    int Kth(int x)
    {
        x ++;

        int now = root;

        while(true)
        {
            if(child[now][0] && x <= sz[child[now][0]])
                now = child[now][0];
            else
            {
                int tmp = sz[child[now][0]] + cnt[now];

                if(x <= tmp) return key[now];

                x -= tmp;
                now = child[now][1];
            }
        }
    }
} bst;

int main()
{
    bst.Insert(-1e9 - 1);
    bst.Insert(1e9 + 1);

    int z = 0;

    scanf("%d", &n);
    for(int i = 1; i <= n; i ++)
    {
        int opt, x;
        scanf("%d%d", &opt, &x);

        if(opt == 1) // 插入一个元素
            bst.Insert(x);
        else if(opt == 2) // 删除一个元素
        {
            bst.Insert(x);
            
            if(bst.cnt[bst.root] > 1) bst.Delete(x);
            
            bst.Delete(x);
        } 
        else if(opt == 3) // 查询x的排名， 即比x小的数的个数+1
        {
            bst.Insert(x);

            printf("%d\n", bst.sz[bst.child[bst.root][0]]);

            bst.Delete(x);
        }
        else if(opt == 4) // 排名为x的数
            printf("%d\n", bst.Kth(x));
        else if(opt == 5) // 小于x且最大的数， 注意是小于不是小于等于
        {
            bst.Insert(x);

            printf("%d\n", bst.key[bst.Pre(x)]);

            bst.Delete(x);
        }
        else // 大于x且最小的数
        {
            bst.Insert(x);

            printf("%d\n", bst.key[bst.Next(x)]);

            bst.Delete(x);
        }
    }

    return 0;
}