• CF193D Two Segments (线段树+dp)(外加两个扩展题)


    大概算是个系列整理

    (最强版是模拟赛原题))

    首先,我们先来看这个题目。

    QWQ一开始是毫无头绪,除了枚举就是枚举

    首先,我们可以枚举一个右端点,然后算一下当前右端点的答案

    我们令(f[l,r])表示(a_l到a_r)这些数,能够最少划分成几段连续的数。

    显然,我们要求的是以每个端点为右端点,(f值<=2的)
    QWQ那么这个玩意应该怎么维护+更新呢

    考虑右端点移动,会造成什么后果。

    我们令新扩展的位置是(r),数是(x),他的前驱的位置是(pre),后继的位置是(last)

    (比如3的前驱就是2,后继是4)

    首先,(f[1,r]....f[r,r])都会加1,不考虑和之前的数能合并的情况下,他自己就需要一段来完成

    如果(pre)在当前位置的前面,那么(f[1..r]....[pre,r])应该要-1,因为所有从pre之前出发的左端点,新的数可以和前驱的合并,就可以减少一段

    那么如果(last)前面,也是同理的。

    所以,我们需要一个支持区间维护最小值,最小值个数,次小值,次小值个数,还支持区间加和减的一个数据结构

    线段树!

    这里有几个要注意的地方就是:

    1.维护的是严格的最小值和次小值,也就是说两个值不能相同,所以(up)的时候,会有一些小细节

    void up(int root)
    {
     if (f[2*root].mn<f[2*root+1].mn)
     {
      f[root].mn=f[2*root].mn;
      f[root].cimn=min(f[2*root].cimn,f[2*root+1].mn);
     }
     else
     {
      if (f[2*root].mn>f[2*root+1].mn)
      {
        f[root].mn=f[2*root+1].mn;
        f[root].cimn=min(f[2*root].mn,f[2*root+1].cimn);
         }
         else
         {
          f[root].mn=min(f[2*root].mn,f[2*root+1].mn);
          f[root].cimn=min(f[2*root].cimn,f[2*root+1].cimn);
      }
     }
     if(f[root].cimn==f[root].mn) f[root].cimn=1e9; 
     f[root].sum1=f[2*root].sum1*(f[2*root].mn==f[root].mn)+f[2*root+1].sum1*(f[2*root+1].mn==f[root].mn);
     f[root].sum2=f[2*root].sum2*(f[2*root].cimn==f[root].cimn)+f[2*root+1].sum2*(f[2*root+1].cimn==f[root].cimn && f[root].cimn!=1e9);
     f[root].sum2+=f[2*root].sum1*(f[2*root].mn==f[root].cimn)+f[2*root+1].sum1*(f[2*root+1].mn==f[root].cimn);
    }
    

    2.(query)由于我们要求的是(<=2)的值的个数,所以求和的时候,要注意满足(mn<=2)(cimn==2))

    long long query(int root,int l,int r,int x,int y)
    {
     if (x<=l && r<=y)
     {
      //cout<<l<<" "<<r<<endl;
      //cout<<f[root].mn<<" "<<f[root].cimn<<endl;
      return f[root].sum1*(f[root].mn<=2) + f[root].sum2*(f[root].cimn!=f[root].mn && f[root].cimn<=2);
     }
     int mid = l+r >> 1;
     long long ans=0;
     pushdown(root,l,r);
     if (x<=mid) ans=ans+query(2*root,l,mid,x,y);
     if (y>mid) ans=ans+query(2*root+1,mid+1,r,x,y);
     return ans;
    }
    

    QWQ大概就是这样了?

    具体直接看代码吧

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<algorithm>
    #include<cstring>
    #include<cmath>
    #include<queue>
    #include<map>
    #include<set>
    #define mk makr_pair
    #define ll long long
    #define int long long
    using namespace std;
    inline int read()
    {
      int x=0,f=1;char ch=getchar();
      while (!isdigit(ch)) {if (ch=='-') f=-1;ch=getchar();}
      while (isdigit(ch)) {x=(x<<1)+(x<<3)+ch-'0';ch=getchar();}
      return x*f;
    }
    const int maxn= 4e5+1e2;
    struct Node
    {
     int mn,cimn;
     int sum1,sum2;
    };
    Node f[4*maxn];
    int add[4*maxn];
    int n,m;
    int a[maxn],b[maxn];
    long long ans;
    void up(int root)
    {
     if (f[2*root].mn<f[2*root+1].mn)
     {
      f[root].mn=f[2*root].mn;
      f[root].cimn=min(f[2*root].cimn,f[2*root+1].mn);
     }
     else
     {
      if (f[2*root].mn>f[2*root+1].mn)
      {
        f[root].mn=f[2*root+1].mn;
        f[root].cimn=min(f[2*root].mn,f[2*root+1].cimn);
         }
         else
         {
          f[root].mn=min(f[2*root].mn,f[2*root+1].mn);
          f[root].cimn=min(f[2*root].cimn,f[2*root+1].cimn);
      }
     }
     if(f[root].cimn==f[root].mn) f[root].cimn=1e9; 
     f[root].sum1=f[2*root].sum1*(f[2*root].mn==f[root].mn)+f[2*root+1].sum1*(f[2*root+1].mn==f[root].mn);
     f[root].sum2=f[2*root].sum2*(f[2*root].cimn==f[root].cimn)+f[2*root+1].sum2*(f[2*root+1].cimn==f[root].cimn && f[root].cimn!=1e9);
     f[root].sum2+=f[2*root].sum1*(f[2*root].mn==f[root].cimn)+f[2*root+1].sum1*(f[2*root+1].mn==f[root].cimn);
    }
    void pushdown(int root,int l,int r)
    {
     if (add[root])
     {
      add[2*root]+=add[root];
      add[2*root+1]+=add[root];
      f[2*root].mn+=add[root];
      f[2*root].cimn+=add[root];
      f[2*root+1].mn+=add[root];
      f[2*root+1].cimn+=add[root];
      add[root]=0;
     }
    }
    void build(int root,int l,int r)
    {
     if(l==r)
     {
      f[root].sum1=1;
      f[root].sum2=0;
      f[root].cimn=1e9;
      return;
     }
     int mid = l+r >> 1;
     build(2*root,l,mid);
     build(2*root+1,mid+1,r);
     up(root);
    }
    void update(int root,int l,int r,int x,int y,int p)
    {
     if (x<=l && r<=y)
     {
      add[root]+=p;
      f[root].mn+=p;
      f[root].cimn+=p;
      return;
     }
     int mid = l+r >> 1;
     pushdown(root,l,r);
     if(x<=mid) update(2*root,l,mid,x,y,p);
     if(y>mid) update(2*root+1,mid+1,r,x,y,p);
     up(root);
    }
    long long query(int root,int l,int r,int x,int y)
    {
     if (x<=l && r<=y)
     {
      //cout<<l<<" "<<r<<endl;
      //cout<<f[root].mn<<" "<<f[root].cimn<<endl;
      return f[root].sum1*(f[root].mn<=2) + f[root].sum2*(f[root].cimn!=f[root].mn && f[root].cimn<=2);
     }
     int mid = l+r >> 1;
     long long ans=0;
     pushdown(root,l,r);
     if (x<=mid) ans=ans+query(2*root,l,mid,x,y);
     if (y>mid) ans=ans+query(2*root+1,mid+1,r,x,y);
     return ans;
    } 
    signed main()
    {
      n=read();
      for (int i=1;i<=n;i++) a[i]=read();
      for (int i=1;i<=n;i++) b[a[i]]=i;
      build(1,1,n); 
     // update(1,1,n,1,3,1);
      //update(1,1,n,1,2,1);
      //cout<<query(1,1,n,1,3)<<endl;
      //return 0;
      for (int i=1;i<=n;i++)
      {
       int x = a[b[i]-1],y=a[b[i]+1];
       update(1,1,n,1,i,1);
       if (x && x<i) update(1,1,n,1,x,-1);
       if (y && y<i) update(1,1,n,1,y,-1);
       ans=ans+query(1,1,n,1,i);
       //cout<<ans<<endl;
      }  
      cout<<ans-n<<endl;
      return 0;
    }
    

    QWQ嘤嘤嘤

    那么如果换一种问法,应该怎么办呢?

    给定一个你长度为(n)的序列,然后求出来有多少个区间满足最大值减去最小值等于区间长度-1

    其实和上个题目差不多了啦。

    只不过我们只需要维护最小值,然后求和的时候,只需要满足最小值等于1即可

    直接给代码(只呈现关键部分的)

    void up(int root)
    {
     g[root].mn=min(g[2*root].mn,g[2*root+1].mn);
     g[root].ans=g[2*root].ans*(g[2*root].mn==g[root].mn)+g[2*root+1].ans*(g[2*root+1].mn==g[root].mn);  
    }
    void pushdown(int root,int l,int r)
    {
     if (add[root])
     {
      add[2*root]+=add[root];
      add[2*root+1]+=add[root];
      g[2*root].mn+=add[root];
      g[2*root+1].mn+=add[root];
      add[root]=0;
     }
    }
    void build(int root,int l,int r)
    {
     if (l==r)
     {
      g[root].ans=1;
      return;
     }
     int mid = l+r >> 1;
        build(2*root,l,mid);
     build(2*root+1,mid+1,r);
     up(root); 
    }
    void update(int root,int l,int r,int x,int y,int p)
    {
     if(x<=l && r<=y)
     {
      g[root].mn+=p;
      add[root]+=p;
      return;
     }
     pushdown(root,l,r);
     int mid = l+r >> 1;
     if (x<=mid) update(2*root,l,mid,x,y,p);
     if (y>mid) update(2*root+1,mid+1,r,x,y,p);
     up(root);
    }
    long long query(int root,int l,int r,int x,int y)
    {
     if(x<=l && r<=y)
     {
      return g[root].ans*(g[root].mn==1); 
     }
     pushdown(root,l,r);
     int mid = l+r >> 1;
     long long ans=0;
     if (x<=mid) ans=ans+query(2*root,l,mid,x,y);
     if (y>mid) ans=ans+query(2*root+1,mid+1,r,x,y);
     return ans;
    }
    
    

    既然都做到这个程度了,不如就更毒瘤 一点

    现在给定你一颗n个点的树,每个点都有一个编号,每条边的长度都是1,让你求有多少条路经满足最大编号-最小编号等于路径长度。

    woc上树了....那该怎么做啊?

    是不是可以考虑和序列上的相类似呢?

    我们不妨对每个点维护一个(dfn[x])表示这个点的(dfs)序。

    然后依次枚举dfs序上的每个点,计算dfs序从1到当前点之前的所有点到当前点的合法路径条数。

    类比序列

    对于当前点来说,首先我们要让1到当前点之前所有的路径都+1,然后呢。
    我们考虑前驱和后继的位置

    这里需要讨论一个是否是祖先的关系(因为画个图就能发现,如果是祖先,那么这个点会影响的路径起点是1到(dfn[x]),不然就是他的子树内的所有点)

    后继同样是如此

    而且在计算完每个儿子的时候,记得加上当前儿子对其他儿子的贡献。

    然后最后记得把一个点的贡献都还原,因为我们需要计算别的答案,而当前点就会变成起点之一,那么他作为终点的贡献,就是要去掉的。

    QWQ有一些细节写到代码里面了

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<algorithm>
    #include<cstring>
    #include<cmath>
    #include<queue>
    #include<map>
    #include<set>
    #define mk makr_pair
    #define ll long long
    #define int long long
    using namespace std;
    inline int read()
    {
      int x=0,f=1;char ch=getchar();
      while (!isdigit(ch)) {if (ch=='-') f=-1;ch=getchar();}
      while (isdigit(ch)) {x=(x<<1)+(x<<3)+ch-'0';ch=getchar();}
      return x*f;
    }
    const int maxn = 1e5+1e2;
    const int maxm =  2*maxn;
    int point[maxn],nxt[maxm],to[maxm];
    int cnt,n,m;
    int dfn[maxn];
    int ans;
    void addedge(int x,int y)
    {
     nxt[++cnt]=point[x];
     to[cnt]=y;
     point[x]=cnt;
    }
    struct Node{
     int mn,ans;
     int len;
    };
    Node g[4*maxn];
    int add[4*maxn];
    void up(int root)
    {
     g[root].mn=min(g[2*root].mn,g[2*root+1].mn);
     g[root].ans=g[2*root].ans*(g[2*root].mn==g[root].mn)+g[2*root+1].ans*(g[2*root+1].mn==g[root].mn);  
    }
    void pushdown(int root,int l,int r)
    {
     if (add[root])
     {
      add[2*root]+=add[root];
      add[2*root+1]+=add[root];
      g[2*root].mn+=add[root];
      g[2*root+1].mn+=add[root];
      add[root]=0;
     }
    }
    void build(int root,int l,int r)
    {
     if (l==r)
     {
      g[root].ans=1;
      return;
     }
     int mid = l+r >> 1;
        build(2*root,l,mid);
     build(2*root+1,mid+1,r);
     up(root); 
    }
    void update(int root,int l,int r,int x,int y,int p)
    {
     if (x>y) return;
     if(x<=l && r<=y)
     {
      g[root].mn+=p;
      add[root]+=p;
      return;
     }
     pushdown(root,l,r);
     int mid = l+r >> 1;
     if (x<=mid) update(2*root,l,mid,x,y,p);
     if (y>mid) update(2*root+1,mid+1,r,x,y,p);
     up(root);
    }
    long long query(int root,int l,int r,int x,int y)
    {
     if (x>y) return 0;
     if(x<=l && r<=y)
     {
      return g[root].ans*(g[root].mn==1); 
     }
     pushdown(root,l,r);
     int mid = l+r >> 1;
     long long ans=0;
     if (x<=mid) ans=ans+query(2*root,l,mid,x,y);
     if (y>mid) ans=ans+query(2*root+1,mid+1,r,x,y);
     return ans;
    }
    int deep[maxn];
    int f[maxn][21];
    int a[maxn],b[maxn];
    int size[maxn];
    int tot;
    int maxdfn[maxn]; //表示已经计算过的儿子的子树里面的最大的dfs序 
    void dfs(int x,int fa,int dep)
    {
     deep[x]=dep;
     dfn[x]=++tot;
     size[x]=1;
     for (int i=point[x];i;i=nxt[i])
     {
      int p = to[i];
      if (p==fa) continue; 
      f[p][0]=x;
      dfs(p,x,dep+1);
      size[x]+=size[p];
     }
    }
    void init()
    {
     for (int j=1;j<=20;j++)
       for (int i=1;i<=n;i++)
         f[i][j]=f[f[i][j-1]][j-1];
    }
    int go_up(int x,int d)
    {
     for (int i=0;i<=20;i++)
     if ((1<<i)&d) x=f[x][i];
     return x;
    }
    bool check(int x,int fa)
    {
     if (fa==0 || fa==n+1) return 0;
     if(deep[x]<=deep[fa]) return 0;
     if (go_up(x,deep[x]-deep[fa])==fa) return 1;
     else return 0;
    }
    int dp(int x,int fa)//我们对于每个点,计算的是 dfs序上[i,r]的合法路径条数 
    {
     maxdfn[x]=dfn[x];
        update(1,1,n,1,dfn[x],1); //首先把之前的全部+1 
     if (dfn[x-1]<dfn[x] && x!=1)
     {
        if (check(x,x-1))
          update(1,1,n,1,maxdfn[x-1],-1); //相当于这些点都是从x-1到达x,(相当于除去这个子树外所有的dfs小于当前点的点)所以应该-1,因为可以合并 
              else
          update(1,1,n,dfn[x-1],dfn[x-1]+size[x-1]-1,-1); //如果不是祖先关系,那么从x-1到达x的路径,一定是从他的子树里面出发的 (而且子树内的任何一个点的dfs序一定都在当前点之前) 
     }
     if (dfn[x+1]<dfn[x] && x!=n)
     {
        if (check(x,x+1))
          update(1,1,n,1,maxdfn[x+1],-1);  
              else
          update(1,1,n,dfn[x+1],dfn[x+1]+size[x+1]-1,-1);  
     }
     ans=ans+query(1,1,n,1,dfn[x]);
     for (int i=point[x];i;i=nxt[i])
     {
      int p = to[i];
      if (p==fa) continue;
         int now = dp(p,x);
         update(1,1,n,maxdfn[x]+1,now,1); //处理儿子之间的影响  (因为计算一个点的代价的时候,不仅有祖先或者是别的子树的,还要计算兄弟的) 
         if (x!=1 && (p==x-1 || check(x-1,p))) update(1,1,n,dfn[x-1],dfn[x-1]+size[x-1]-1,-1); //如果x-1在当前的儿子里面,那么他那个子树里到后面的点的代价就可以-1(理解成能够合并) 
         if (x!=n && (p==x+1 || check(x+1,p))) update(1,1,n,dfn[x+1],dfn[x+1]+size[x+1]-1,-1);
         maxdfn[x]=now; 
     }
     if (dfn[x-1]<dfn[x] && x!=1)
     {
        if (check(x,x-1))
          update(1,1,n,1,maxdfn[x-1],1);  
              else
          update(1,1,n,dfn[x-1],dfn[x-1]+size[x-1]-1,1);  
     }
     if (dfn[x+1]<dfn[x] && x!=n)
     {
        if (check(x,x+1))
          update(1,1,n,1,maxdfn[x+1],1);  
              else
          update(1,1,n,dfn[x+1],dfn[x+1]+size[x+1]-1,1);  
     }
     update(1,1,n,1,dfn[x]-1,-1); //还原所有的操作,因为要计算别的为1 的ans,之所以是dfn[x]-1 相当于给这个赋值为1.(至少一段) 
        return maxdfn[x];
    }
    signed main()
    {
      n=read();
      for (int i=1;i<n;i++)
      {
       int x=read(),y=read();
       addedge(x,y);
     addedge(y,x); 
      }
      dfs(1,0,1);
      init();
      build(1,1,n); 
      for (int i=1;i<=n;i++) b[dfn[i]]=i;
      dp(1,0);
      cout<<ans;
      return 0;
    }
    
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