分治 —— 二分法

2024-06-17 20:08
文章标签 分治 二分法

本文主要是介绍分治 —— 二分法,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

【概述】

二分法,是十分常见的问题,其在一个单调有序的集合或函数中查找一个解,每次分为左右两部分,通过判断解在哪部分来调整上下界,直到找到目标元素,其与各种算法的结合比较密切,关于其原理:点击这里

若求解的问题的定义域为整数域,对于长度为 n 的求解区间,算法需要 logn 次来确定分界点;若求解的问题的定义域是实数域,由于实数运算的精度问题,则判定 R-L 的精度是否达到要求是问题的关键,即:R-L>=EPS,若 EPS 取的过小会导致程序死循环。

【实现】

除了查找元素、查找连续函数外,还可以使用 STL 容器中的 lower_bound()、upper_bound() 函数,具体使用:点击这里

1.查找元素

int BinarySearch(int a[],int x,int x){int left=0;//left为集合下界int right=n-1//right为集合上界int res=-1;while(left<=right){int mid=(left+right)/2;//设置中值if(num[mid]==x){//查找到符合元素xres=mid;break;}else if(num[mid]<x)//x在右边部分low=mid+1;//调整集合下界else//x在左边部分high=mid-1;//调整集合上界}return res;//若未找到x,则res= -1
}

2.查找连续函数

#define EPS 1E-9
bool cal(int x){...
}
int BinarySearch(double low,double high){//low为区间下界,high为区间上界double mid;//中值double left=low;//设置当前查找区间上界的初值double right=high;//设置当前查找区间下界的初值while(right-left>EPS){mid=(right+left)/2;//设置中值if(cal(mid)<x)//函数结果小于带查找的值left=mid;//说明在右边部分,调整集合下界elseright=mid;//说明在左边部分,调整集合上界}return mid;
}

【例题】

1.查找元素

  1. 丢瓶盖(洛谷-P1316):点击这里
  2. Block Towers(CF-626C):点击这里
  3. Widespread(AtCoder-2580):点击这里
  4. Aggressive cows(POJ-2456):点击这里
    同题:愤怒的牛(信息学奥赛一本通-T1433):点击这里
  5. River Hopscotch(POJ-3258):点击这里
    同题:河中跳房子(信息学奥赛一本通-T1247):点击这里
  6. Can you find it?(HDU-2141):点击这里
  7. Median(POJ-3579):点击这里
  8. 相离的圆(51Nod-1278)(lower_bound() 函数):点击这里
  9. Points on Line(CF-252C)(upper_bound() 函数):点击这里
  10. Monthly Expense( POJ-3273)(最小组数和):点击这里
    同题:月度开销(信息学奥赛一本通-T1243):点击这里
  11. 数列分段`Section II`(洛谷-P1182)(二分+累加和):点击这里
    数列分段II(信息学奥赛一本通-T1436):点击这里
  12. Go Home(AtCoder-2354)(二分+前缀和):点击这里
  13. Artificial Lake(POJ-3658)(二分+模拟):点击这里
  14. The hat(CF-1020D)(二分+格式控制输出):点击这里
  15. 查找最接近的元素(信息学奥赛一本通-T1240)(二分+绝对值比较):点击这里
  16. Gadgets for dollars and pounds(CF-609D)(二分+贪心):点击这里
  17. 炫酷划线(2019牛客寒假算法基础集训营 Day5-E)(二分+栈):点击这里
  18. 只包含因子 2 3 5 的数(51Nod-1010)(二分+打表):点击这里
  19. Sweets for Everyone!(CF-248D)(二分+模拟):点击这里
  20. No Need(AtCoder-2346)(bitset+二分):点击这里

2.查找连续函数

  1. 二分法求函数的零点(信息学奥赛一本通-T1241):点击这里
  2. 一元三次方程求解(信息学奥赛一本通-T1238):点击这里
  3. Can you solve this equation?(HDU-2199):点击这里
  4. Pie(HDU-1969):点击这里
  5. Cable master(HDU-1551):点击这里
    同题:网线主管(信息学奥赛一本通-T1242):点击这里
  6. 膨胀的木棍(信息学奥赛一本通-T1246)(二分+数学推导):点击这里

这篇关于分治 —— 二分法的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1070398

相关文章

Codeforces Round #240 (Div. 2) E分治算法探究1

Codeforces Round #240 (Div. 2) E  http://codeforces.com/contest/415/problem/E 2^n个数,每次操作将其分成2^q份,对于每一份内部的数进行翻转(逆序),每次操作完后输出操作后新序列的逆序对数。 图一:  划分子问题。 图二: 分而治之,=>  合并 。 图三: 回溯:

数据结构基础之《(3)—二分法》

一、认识二分法 1、经常见到的类型是在一个有序数组上,开展二分搜索 2、但有序真的是所有问题求解时使用二分的必要条件吗?不 3、只要能正确构建左右两侧的淘汰逻辑,你就可以二分 二、二分法怎么用 1、在一个有序数组中,找某个数是否存在 public static boolean exist(int[] sortedArr, int num) {if (sortedArr == null |

分治算法与凸包问题

1. 什么是凸包问题? 凸包问题是计算几何中的经典问题。给定二维平面上的点集,凸包是一个最小的凸多边形,它包含了点集中所有的点。你可以把凸包想象成一根松紧带将所有点紧紧包裹住的样子,凸包的边缘仅沿着最外面的点延伸。 2. 分治法简介 分治算法是解决复杂问题的强大策略,它的思想是将问题分解为多个子问题,分别解决这些子问题后再合并得到最终解。凸包问题可以通过分治算法高效地解决,时间复杂度可以达到

【COGS】577 蝗灾 cdq分治

传送门:【COGS】577 蝗灾 题目分析:cdq分治入门题= =。。。。用差分思想将矩阵分成四块来计算。。排序一维,另一维用树状数组解决。 代码如下: #include <cstdio>#include <vector>#include <cstring>#include <algorithm>using namespace std ;#define REP(

【ACdream】1157 Segments cdq分治

传送门:【ACdream】1157 Segments 题目分析:第一题cdq(陈丹琦)分治!cdq_____Orz! 听说cdq分治可以写,就去学了cdq分治了。。 在我们平常使用的分治中,每一个子问题只解决它本身(可以说是封闭的)。 而在cdq分治中,对于划分出来的两个子问题,前一个子问题用来解决后一个子问题而不是它本身。 具体算法流程如下: 1.将整个操作序列分为两个长

【HDU】4871 Shortest-path tree 最短路+点分治

传送门:【HDU】4871 Shortest-path tree 题目分析: 学了点分治后来看这道题,简直就是水题。。。 但是我竟然花了将近一个晚上才写出来。。。就因为一个地方写漏了T U T。。 首先根据题意求一棵树,最短路一下,然后最小字典序就按照编号顺序遍历邻接表给节点标记。 剩下的就是树分治的事了。 在以重心X为根的子树中,按照X的子节点v的子树中最长路径包含节点数升序遍

【HDU】4812 D Tree 点分治

传送门:【HDU】4812 D Tree 题目分析:点分治搞之。乘积等于K的路径。 首先我们定义一个path[ i ]用以记录从根结点x在子树x内的第 i 条路径的值(乘积)。然后每次我们搞完当前重心rt的一棵子树以后,我们用判断K*逆元[ path[ i ] * val[ rt ] %MOD ] % MOD 是否存在来确定乘积为K的路径是否存在,然后再用这个path[ i ]去更

【SPOJ】1825 Free tour II 点分治

传送门:【SPOJ】1825 Free tour II 题目分析:敲了两遍。。。 本题是论文题,具体见漆子超论文《分治算法在树的路径问题中的应用》。 在以root为根的第 i 棵子树上,我们用G[ i ,j ]表示root的第 i 棵子树的路径上严格有 j 个黑点的路径的最长长度。用F[ i ,j ]表示在root为根的第 i 棵子树的路径上不超过 j 个黑点的路径的最长长度。因

【HDU】4670 Cube number on a tree 点分治

传送门:【HDU】4670 Cube number on a tree 题目分析:首先因为至多30个素数,3^30在long long以内,如果一条路径上的数的乘积是个立方数,则这条路径上每个素数因子的个数都应该是3的倍数,于是我们用三进制表示含有素数的状态,当且仅当状态为0(即所有素数的个数都是3的倍数)时这条路径上数的乘积为完全立方数。考虑树分治,每层分治,求出当前重心的一个儿子的一个