• [hdu1506 Largest Rectangle in a Histogram]笛卡尔树


    题意:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1506 如图,求最大的矩形面积

    思路:

    笛卡尔树:笛卡尔树是一棵二叉树,树的每个节点有两个值,一个为key,一个为value。光看key的话,笛卡尔树是一棵二叉搜索树,每个节点的左子树的key都比它小,右子树都比它大;光看value的话,笛卡尔树有点类似堆,根节点的value是最小(或者最大)的,每个节点的value都比它的子树要小(或者大)。

    笛卡尔树的构造算法:从右链插入,同时维护右链的递增或递减序列。

    笛卡尔树的性质:中序遍历得到原序列;对每棵子树,它对应一个区间,并且它的根表示的值就是对应区间的最大值或最小值。

    虽然利用单调队列也可以非常快的解决问题,但这里用笛卡尔树做下。令f(x)表示高为x的最大矩形面积,则对每个x,有f(x)=(rmax-lmin+1)*x,其中[lmin,rmax]区间的最小值为x。把下标作为key,a数组对应的值作为value,构造笛卡尔树。在笛卡尔树上,对每个x,lmin和rmax都可以利用子树O(1)得到,而建树复杂度也为O(n),所以总复杂度是O(n)的。

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    #pragma comment(linker, "/STACK:10240000")
    #include <map>
    #include <set>
    #include <cmath>
    #include <ctime>
    #include <deque>
    #include <queue>
    #include <stack>
    #include <vector>
    #include <cstdio>
    #include <string>
    #include <cstdlib>
    #include <cstring>
    #include <iostream>
    #include <algorithm>
    
    using namespace std;
    
    #define X                   first
    #define Y                   second
    #define pb                  push_back
    #define mp                  make_pair
    #define all(a)              (a).begin(), (a).end()
    #define fillchar(a, x)      memset(a, x, sizeof(a))
    #define copy(a, b)          memcpy(a, b, sizeof(a))
    
    typedef long long ll;
    typedef pair<int, int> pii;
    typedef unsigned long long ull;
    
    //#ifndef ONLINE_JUDGE
    void RI(vector<int>&a,int n){a.resize(n);for(int i=0;i<n;i++)scanf("%d",&a[i]);}
    void RI(){}void RI(int&X){scanf("%d",&X);}template<typename...R>
    void RI(int&f,R&...r){RI(f);RI(r...);}void RI(int*p,int*q){int d=p<q?1:-1;
    while(p!=q){scanf("%d",p);p+=d;}}void print(){cout<<endl;}template<typename T>
    void print(const T t){cout<<t<<endl;}template<typename F,typename...R>
    void print(const F f,const R...r){cout<<f<<", ";print(r...);}template<typename T>
    void print(T*p, T*q){int d=p<q?1:-1;while(p!=q){cout<<*p<<", ";p+=d;}cout<<endl;}
    //#endif
    template<typename T>bool umax(T&a, const T&b){return b<=a?false:(a=b,true);}
    template<typename T>bool umin(T&a, const T&b){return b>=a?false:(a=b,true);}
    
    const double PI = acos(-1.0);
    const int INF = 1e9 + 7;
    const double EPS = 1e-8;
    
    /* -------------------------------------------------------------------------------- */
    
    const int maxn = 1e5 + 7;
    
    struct CartesianTree {
        struct Node {
            int key, value, l, r;
            Node(int key, int value) {
                this->key = key;
                this->value = value;
                l = r = 0;
            }
            Node() {}
        };
        Node tree[maxn];
        int sz;
        stack<int> S;
        void build(int a[], int n) {
            while (!S.empty()) S.pop();
            tree[0] = Node(- 1, - INF);
            S.push(0);
            sz = 0;
            for (int i = 0; i < n; i ++) {
                tree[++ sz] = Node(i, a[i]);
                int last = 0;
                /** 小根堆 区间最小值*/
                while (tree[S.top()].value >= tree[sz].value) {
                    last = S.top();
                    S.pop();
                }
                tree[sz].l = last;
                tree[S.top()].r = sz;
                S.push(sz);
            }
        }
        Node &operator [] (const int x) {
            return tree[x];
        }
    };
    CartesianTree ct;
    
    ll ans;
    
    int dfs(int rt) {
        int cnt = 1;
        if (ct[rt].l) cnt += dfs(ct[rt].l);
        if (ct[rt].r) cnt += dfs(ct[rt].r);
        umax(ans, (ll)cnt * ct[rt].value);
        return cnt;
    }
    
    int a[maxn];
    
    int main() {
    #ifndef ONLINE_JUDGE
        freopen("in.txt", "r", stdin);
        //freopen("out.txt", "w", stdout);
    #endif // ONLINE_JUDGE
        int n;
        while (cin >> n, n) {
            for (int i = 0; i < n; i ++) {
                scanf("%d", a + i);
            }
            ct.build(a, n);
            ans = 0;
            dfs(0);
            cout << ans << endl;
        }
        return 0;
    }
    
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