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题目:
样例:
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4 6 |
思路:
. 根据题意,给出数组,以及多个区间,问这些区间中,最小值之和 和 最大值之和,分别是多少。
由于题目中的数组元素是静态性的,典型的 RMQ 问题,给出元素,以及区间,进行询问即可。当然这里也是可以 使用 线段树进行求解,由于这道题是静态性的,所以我们可以直接使用 ST 表 的数据结构,进行求解即可。
线段树 的方式 是 可以解决动态性的 ,也可以解决静态性的,即线段树可以 边修改元素边询问。
ST 表 的方式 是 对口静态性的, 即 只能询问,不可以修改。
根据这题,我们 “对症下药” 使用 ST表 方式方便些。
ST 表 ,是 典型的 RMQ 数据结构,采用的是 倍增 思想。
倍增,顾名思义,就是以2幂的成倍的增长。
其中的核心思想就是:
通过记录每一个区间的前半段和后半段,
达到省略询问 重叠的区间,随后返回这些区间的最值
ST 表类似 动态规划 dp ,根据 倍增关系得到的公式 i + - 1
我们假设得到一个区间 中的左端点 l = i , 那么 根据 倍增 ,我们右端点 r = i + - 1
这里 r = i + - 1 中 -1 是维护闭区间。
随后,求这个区间的最值,我们可以截取 前半段 和 后半段的最值记录好对应的区间的最值
随后当求到我们整个 i 到 i + - 1 的最值的时候
我们 取个 max 或者 min (st(i,i + - 1) , st(i,i + ,i + - 1))即可。
这样省略的整个区间的求法,解决重叠部分的求最值。
我们假设 求的区间长度 为 K,则 K = R - L + 1,其中 2的次幂作为我们的截半端点的时候一定是
<= K && > K / 2 ,所以它们两个不部分有一个极限点重叠,所以我们取max和min两个部分的相应最值,相当于求 区间(L,R) 的最值。
由上图,根据 = len(截半长度,右端点) 所以我们取右端点的值就是 r = 。
所以我们要对右端点预处理即可得到各个右端点。
模板函数如下:
const int N = 2e5 + 10;
int v[N],n,q;
int stmin[N][22],stmax[N][22];
inline void Init()
{
for(int i = 1;i <= n;++i) stmin[i][0] = stmax[i][0] = v[i];
for(int j = 1;j <= log2(n);++j)
{
for(int i = 1;i + (1 << j) - 1 <= n;++i)
{
int r = i + (1 << j - 1);
stmin[i][j] = min(stmin[i][j - 1],stmin[r][j - 1]);
stmax[i][j] = max(stmax[i][j - 1],stmax[r][j - 1]);
}
}
}
inline int rmq_min(int L,int R)
{
int k = log2(R - L + 1);
int len = (1 << k);
int r = R - len + 1;
return min(stmin[L][k],stmin[r][k]);
}
inline int rmq_max(int L,int R)
{
int k = log2(R - L + 1);
int len = (1 << k);
int r = R - len + 1;
return max(stmax[L][k],stmax[r][k]);
}
代码详解如下:
#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#define endl '\n'
#include <unordered_map>
#define int long long
#define YES puts("YES")
#define NO puts("NO")
#define umap unordered_map
#define All(x) x.begin(),x.end()
#pragma GCC optimize(3,"Ofast","inline")
#define IOS std::ios::sync_with_stdio(false),cin.tie(0), cout.tie(0)
using namespace std;
const int N = 2e5 + 10;
// 这是个二维数组 可以理解为 int[][] 其中这个二维数组存储的是 对应的 R 和 r
// 其中 一维 int[] 存储的是 原端点 R 二维 int[][] 存储的是 截半右端点 r 至于为何 r 开 22 ,
// 这个是由于我们 是 log 以 2 为底、长度为基的数值 得到的右端点,所以我们开存在于我们范围内即可
int st_min[N][22],st_max[N][22];
int v[N]; // 存储原数组元素
int n,q;
inline void Init()
{
// 预处理求出当前点的 右端点 R
for(int i = 1;i <= n;++i)
{
// 这里是 当 左右端点相同的时候 它们的最值等于它们本身
// 即 : L == R 没有截半,截半端点r = 0
st_min[i][0] = st_max[i][0] = v[i];
}
// 开始求每个截半区间的最值
for(int R = 1;R <= log2(n);++R) // 这是区间右端点 R
{
// 截半区间前提是 截半的右端点 r 区间长度 不超过我们整个数组的区间长度
for(int L = 1;L + (1 << R) - 1 <= n;++L)
{
int r = L + (1 << R - 1); // 截半右端点的 r
// DP 递推公式 截半区间向右扩展对应的最值,
// 当前的区间右端点 R 最值 = (max or min) [之前的截半最值(L, R - 1 ), 现在截半最值(r ,len - 1)]
// 这样一步一步的递推下去,覆盖重叠部分的区间,记录好对应的截半区间的最值
st_max[L][R] = max(st_max[L][R - 1],st_max[r][R - 1]);
st_min[L][R] = min(st_min[L][R - 1],st_min[r][R - 1]);
}
}
}
inline int rmq_max(int L,int R)
{
int k = log2(R - L + 1); // 取出对应的截半区间的原右端点
int len = (1 << k); //截半区间长度
int r = R - len + 1; // 取出对应的截半右端点 r
// 返回这两个截半区间的最值, 等于我们所求的 L ,R 的最值
return max(st_max[L][k],st_max[r][k]);
}
inline int rmq_min(int L,int R)
{
int k = log2(R - L + 1); // 取出对应的截半区间的原右端点
int len = (1 << k); //截半区间长度
int r = R - len + 1; // 取出对应的截半右端点 r
// 返回这两个截半区间的最值, 等于我们所求的 L ,R 的最值
return min(st_min[L][k],st_min[r][k]);
}
inline void solve()
{
cin >> n >> q;
for(int i = 1;i <= n;++i) cin >> v[i];
Init(); // 开始预处理 ST表 初始化
// 存储答案
int minsum = 0;
int maxsum = 0;
while(q--)
{
int l,r;
cin >> l >> r;
// 询问累加最值
minsum += rmq_min(l,r);
maxsum += rmq_max(l,r);
}
cout << minsum << ' ' << maxsum << endl;
}
signed main()
{
// freopen("a.txt", "r", stdin);
IOS;
int _t = 1;
// cin >> _t;
while (_t--)
{
solve();
}
return 0;
}