• BZOJ4653 [Noi2016]区间


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    Description

    在数轴上有 n个闭区间 [l1,r1],[l2,r2],...,[ln,rn]。现在要从中选出 m 个区间,使得这 m个区间共同包含至少一个位置。换句话说,就是使得存在一个 x,使得对于每一个被选中的区间 [li,ri],都有 li≤x≤ri。
     
    对于一个合法的选取方案,它的花费为被选中的最长区间长度减去被选中的最短区间长度。区间 [li,ri] 的长度定义为 ri−li,即等于它的右端点的值减去左端点的值。
     
    求所有合法方案中最小的花费。如果不存在合法的方案,输出 −1。

    Input

    第一行包含两个正整数 n,m用空格隔开,意义如上文所述。保证 1≤m≤n
     
    接下来 n行,每行表示一个区间,包含用空格隔开的两个整数 li 和 ri 为该区间的左右端点。
    N<=500000,M<=200000,0≤li≤ri≤10^9

    Output

    只有一行,包含一个正整数,即最小花费。

    Sample Input

    6 3
    3 5
    1 2
    3 4
    2 2
    1 5
    1 4

    Sample Output

    2

     

     

    正解:离散化+线段树维护+决策单调性

    解题报告:

      首先我们考虑暴力怎么做,按长度排序之后,我们容易发现,如果枚举一个区间作为左端点,一个区间作为右端点,那么我们就是求只在这个区间中选取的答案。

      我们把这一段的所有区间的对应的一段的经过次数都加一,最后只需$check$一下这一段中是否出现了一个被经过$m$次的点,一旦存在就说明,我们一定可以找到其中的$m$个区间满足题目的要求,所以我们就可以确保在这个区间中能够选取$m$个区间并一定合法,就可以用右端点的那个区间长度-左端点的那个区间长度来更新答案。(并不关心具体选了哪些区间)

      上述做法的复杂度可以用线段树维护来做到$ n^2 logn $。深入思考可以发现,其实右端点肯定是不降的,所以我们没必要再枚举一个右端点,只要用单调指针一直往后扫即可。总复杂度为:$O(nlogn)$。

     

    //It is made by ljh2000
    #include <iostream>
    #include <cstdlib>
    #include <cstring>
    #include <cstdio>
    #include <cmath>
    #include <algorithm>
    #include <ctime>
    #include <vector>
    #include <queue>
    #include <map>
    #include <set>
    #include <string>
    #include <complex>
    using namespace std;
    typedef long long LL;
    const int MAXN = 1000011;
    const int inf = (1<<30);
    int n,m,top,c[MAXN*2],cnt;
    int ql,qr,type,ans;
    struct interval{ int l,r,len; }a[MAXN];//存储区间
    
    struct node{ int maxl,tag; }s[MAXN*3];//线段树节点
    inline bool cmp(interval q,interval qq){ return q.len<qq.len; }
    
    inline int getint(){
        int w=0,q=0; char c=getchar(); while((c<'0'||c>'9') && c!='-') c=getchar();
        if(c=='-') q=1,c=getchar(); while (c>='0'&&c<='9') w=w*10+c-'0',c=getchar(); return q?-w:w;
    }
    
    inline void pushdown(int root,int l,int r){
    	if(s[root].tag==0) return ;	if(l==r) { s[root].tag=0; return ; }
    	int lc=root*2,rc=lc+1;
    	s[lc].tag+=s[root].tag; s[rc].tag+=s[root].tag;
    	s[lc].maxl+=s[root].tag; s[rc].maxl+=s[root].tag;
    	s[root].tag=0;
    }
    
    inline void add(int root,int l,int r){
    	pushdown(root,l,r);
    	if(ql<=l && r<=qr) {
    		s[root].tag+=type;
    		s[root].maxl+=type;
    		return ;
    	}
    	int mid=(l+r)>>1; int lc=root*2,rc=lc+1;
    	if(ql<=mid) add(lc,l,mid); if(qr>mid) add(rc,mid+1,r);
    	s[root].maxl=max(s[lc].maxl,s[rc].maxl);
    }
    
    inline void work(){
    	n=getint(); m=getint();
    	for(int i=1;i<=n;i++) {
    		a[i].l=getint(),a[i].r=getint();
    		a[i].len=a[i].r-a[i].l;
    		c[++cnt]=a[i].l; c[++cnt]=a[i].r;
    	}
    	top=0; ans=inf; sort(c+1,c+cnt+1); cnt=unique(c+1,c+cnt+1)-c-1;
    	for(int i=1;i<=n;i++) a[i].l=lower_bound(c+1,c+cnt+1,a[i].l)-c,a[i].r=lower_bound(c+1,c+cnt+1,a[i].r)-c;
    	sort(a+1,a+n+1,cmp);
    	for(int i=1;i<=n;i++) {
    		//强制选择第i个区间,那么根据单调性需要往后选择若干个区间,线段树维护,直到发现某个点被经过了m次则说明合法
    		while(s[1].maxl<m && top<n) {
    			top++;
    			ql=a[top].l; qr=a[top].r; type=1;
    			add(1,1,cnt);
    		}
    		if(s[1].maxl==m) ans=min(ans,a[top].len-a[i].len);
    		ql=a[i].l; qr=a[i].r; type=-1; 
    		add(1,1,cnt);
    	}
    	if(ans==inf) printf("-1");
    	else printf("%d",ans);
    }
    
    int main()
    {
        work();
        return 0;
    }
    

      

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