分治算法,逆序对,三维偏序与CDQ分治

2024-03-15 12:18

本文主要是介绍分治算法,逆序对,三维偏序与CDQ分治,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!

分治算法基本思想

当我们求解某些问题时,由于这些问题要处理的数据相当多,或求解过程相当复杂,使得直接求解法在时间上相当长,或者根本无法直接求出。

对于这类问题,我们往往先把它分解成几个子问题,找到求出这几个子问题的解法后,再找到合适的方法,把它们组合成求整个问题的解法。

如果这些子问题还较大,难以解决,可以再把它们分成几个更小的子问题,以此类推,直至可以直接求出解为止。这就是分治策略的基本思想。

归并排序


#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn=1e5+5,oo=2*1e9;
int n,L[maxn],R[maxn],a[maxn];
void merge(int l,int mid,int r){int n1=mid-l+1;int n2=r-mid;//r-(mid+1)+1for(int i=1;i<=n1;i++)L[i]=a[i+l-1];for(int i=1;i<=n2;i++)R[i]=a[i+mid];//i+(mid+1)-1L[n1+1]=oo;R[n2+1]=oo;//哨兵 int x=1,y=1;for(int i=l;i<=r;i++){if(L[x]<R[y])a[i]=L[x++];else a[i]=R[y++];}return ;
}
void solve(int l,int r){if(l>=r)return ;int mid=(l+r)/2;solve(l,mid);solve(mid+1,r);//分治 merge(l,mid,r);//合并子问题 return ;
}
int main(){cin>>n;for(int i=1;i<=n;i++)cin>>a[i];solve(1,n);for(int i=1;i<=n;i++)cout<<a[i]<<" ";return 0;
}

用分治算法实现逆序对

P1908 逆序对

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn=5e5+5,oo=2*1e9;
int n,L[maxn],R[maxn],a[maxn];
long long ans=0;
void merge(int l,int mid,int r){int n1=mid-l+1;int n2=r-mid;//r-(mid+1)+1for(int i=1;i<=n1;i++)L[i]=a[i+l-1];for(int i=1;i<=n2;i++)R[i]=a[i+mid];//i+(mid+1)-1L[n1+1]=oo;R[n2+1]=oo;//哨兵 int x=1,y=1;for(int i=l;i<=r;i++){if(L[x]<R[y])a[i]=L[x++];else a[i]=R[y++];}x=y=1;while(y<=n2){if(L[x]>R[y])ans+=n1-x+1,y++;//计算逆序对的数量 else x++; }return ;
}
void solve(int l,int r){if(l>=r)return ;int mid=(l+r)/2;solve(l,mid);solve(mid+1,r);//分治 merge(l,mid,r);//合并子问题 return ;
}
int main(){cin>>n;for(int i=1;i<=n;i++)cin>>a[i];solve(1,n);cout<<ans;return 0;
}

二维偏序

定义:

形如 xi<xjx_i<x_jxi​<xj​ 且 yi<yjy_i<y_jyi​<yj​ 之类的约束条件,我们可以称为二维偏序。

逆序对就是一个非常经典的二位偏序。

解决:

如果按照暴力想法,我们 O(n2)O(n^2)O(n2)的时间枚举 i,ji,ji,j,这样太慢了。

处理第 iii 位时,我们已经处理过 [1,i−1]\left[ 1,i-1 \right][1,i−1] 的数量,那么我们可不可以用一个数据结构记录一下之前的情况呢?

这就引出了二维偏序。

我们把第一维从小到大排序,然后遍历,将第二位插入树状数组中,每次查询,即可解决问题。

例题:

有n个学生,第i个学生有两个技巧:x[i]x\left[ i \right]x[i] 和 y[i]y\left[ i \right ] y[i] ,不存在两个学生的技巧完全相同。

如果 x[j]≤x[i]x[j]\leq x[i]x[j]≤x[i] 且 y[j]≤[i]y[j]\leq [i]y[j]≤[i] ,那么学生 iii 就是比学生 jjj 强,学生 jjj 比学生 iii 弱。

假设总共有 aaa 个学生比第 iii 个学生弱,那么第 iii 个学生的等级就是 aaa 。

现在的问题是,依次输出:

有多少个学生的等级是 000 ?

有多少个学生的等级是 111 ?

有多少个学生的等级是 222 ?

......

有多少个学生的等级是 n−1n-1n−1 ?

输入格式

第一行,一个整数nnn。1≤n≤1000001\leq n\leq 1000001≤n≤100000。

接下来n行,第i行有两个整数x[i]x[ i ]x[i]和y[i]y[ i ]y[i]。 1≤x[i],y[i]≤10000001\leq x[i],y[i]\leq 10000001≤x[i],y[i]≤1000000

输出格式

共nnn行,每行一个整数。

输入:

5

1 1

5 1

7 1

3 3

5 5

输出:

1 2 1 1 0

这篇关于分治算法,逆序对,三维偏序与CDQ分治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/811961

相关文章

SpringBoot实现MD5加盐算法的示例代码

《SpringBoot实现MD5加盐算法的示例代码》加盐算法是一种用于增强密码安全性的技术,本文主要介绍了SpringBoot实现MD5加盐算法的示例代码,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习... 目录一、什么是加盐算法二、如何实现加盐算法2.1 加盐算法代码实现2.2 注册页面中进行密码加盐2.

Java时间轮调度算法的代码实现

《Java时间轮调度算法的代码实现》时间轮是一种高效的定时调度算法,主要用于管理延时任务或周期性任务,它通过一个环形数组(时间轮)和指针来实现,将大量定时任务分摊到固定的时间槽中,极大地降低了时间复杂... 目录1、简述2、时间轮的原理3. 时间轮的实现步骤3.1 定义时间槽3.2 定义时间轮3.3 使用时

如何通过Golang的container/list实现LRU缓存算法

《如何通过Golang的container/list实现LRU缓存算法》文章介绍了Go语言中container/list包实现的双向链表,并探讨了如何使用链表实现LRU缓存,LRU缓存通过维护一个双向... 目录力扣:146. LRU 缓存主要结构 List 和 Element常用方法1. 初始化链表2.

golang字符串匹配算法解读

《golang字符串匹配算法解读》文章介绍了字符串匹配算法的原理,特别是Knuth-Morris-Pratt(KMP)算法,该算法通过构建模式串的前缀表来减少匹配时的不必要的字符比较,从而提高效率,在... 目录简介KMP实现代码总结简介字符串匹配算法主要用于在一个较长的文本串中查找一个较短的字符串(称为

通俗易懂的Java常见限流算法具体实现

《通俗易懂的Java常见限流算法具体实现》:本文主要介绍Java常见限流算法具体实现的相关资料,包括漏桶算法、令牌桶算法、Nginx限流和Redis+Lua限流的实现原理和具体步骤,并比较了它们的... 目录一、漏桶算法1.漏桶算法的思想和原理2.具体实现二、令牌桶算法1.令牌桶算法流程:2.具体实现2.1

Python中的随机森林算法与实战

《Python中的随机森林算法与实战》本文详细介绍了随机森林算法,包括其原理、实现步骤、分类和回归案例,并讨论了其优点和缺点,通过面向对象编程实现了一个简单的随机森林模型,并应用于鸢尾花分类和波士顿房... 目录1、随机森林算法概述2、随机森林的原理3、实现步骤4、分类案例:使用随机森林预测鸢尾花品种4.1

不懂推荐算法也能设计推荐系统

本文以商业化应用推荐为例,告诉我们不懂推荐算法的产品,也能从产品侧出发, 设计出一款不错的推荐系统。 相信很多新手产品,看到算法二字,多是懵圈的。 什么排序算法、最短路径等都是相对传统的算法(注:传统是指科班出身的产品都会接触过)。但对于推荐算法,多数产品对着网上搜到的资源,都会无从下手。特别当某些推荐算法 和 “AI”扯上关系后,更是加大了理解的难度。 但,不了解推荐算法,就无法做推荐系

康拓展开(hash算法中会用到)

康拓展开是一个全排列到一个自然数的双射(也就是某个全排列与某个自然数一一对应) 公式: X=a[n]*(n-1)!+a[n-1]*(n-2)!+...+a[i]*(i-1)!+...+a[1]*0! 其中,a[i]为整数,并且0<=a[i]<i,1<=i<=n。(a[i]在不同应用中的含义不同); 典型应用: 计算当前排列在所有由小到大全排列中的顺序,也就是说求当前排列是第

hdu1240、hdu1253(三维搜索题)

1、从后往前输入,(x,y,z); 2、从下往上输入,(y , z, x); 3、从左往右输入,(z,x,y); hdu1240代码如下: #include<iostream>#include<algorithm>#include<string>#include<stack>#include<queue>#include<map>#include<stdio.h>#inc

csu 1446 Problem J Modified LCS (扩展欧几里得算法的简单应用)

这是一道扩展欧几里得算法的简单应用题,这题是在湖南多校训练赛中队友ac的一道题,在比赛之后请教了队友,然后自己把它a掉 这也是自己独自做扩展欧几里得算法的题目 题意:把题意转变下就变成了:求d1*x - d2*y = f2 - f1的解,很明显用exgcd来解 下面介绍一下exgcd的一些知识点:求ax + by = c的解 一、首先求ax + by = gcd(a,b)的解 这个