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2024 省选复习 (updating)

时间:2024-02-27 10:15:05浏览次数:25  
标签:二分 端点 树状 省选 sum 2024 数组 莫队 updating

前言

快省选了,在复习,但是不知道干什么。

所以就写点东西吧。

就是瞎写写,所以可能有很多错误,如果发现了欢迎指出。


常见错误 & 注意事项

  1. 数组不能开大,也不能开小

  2. 题目要求什么千万不能读错,最好手算一下样例


算法复习

树状数组进阶

P6619

原本是树状数组二分的模板题,但是用树状数组 + 二分水过去了。

其实就是要求冰火两方消耗能量较少的 2 倍,所以要让这个最小值最大。

发现其实冰系战士消耗的能量关于温度是一个上升的斜线(本质上是一个前缀和),火系下降(本质上是一个后缀和)。

所以它们的最小值最大应该是在交点处。但线不连续,所以要找两个位置,一个是最后一个 \(sf_i\geq sc_i\) 的位置,一个是第一个 \(sc_i>sf_i\) 的位置,很显然的二分。带修所以树状数组维护前缀和。

这样二分是在整个树状数组上的,根据树状数组的结构可以用类似倍增的方式 \(O(\log n)\) 过去。而不需要 \(O(\log ^2 n)\) 的树状数组 + 二分

树状数组二分可以抽象成这样一类问题:存在分割点 \(q\),使得 \(\leq q\) 的位置满足某个限制,而 \(> q\) 的位置不满足该限制,求 \(q\)。

从大到小考虑 \(1\leq 2^k \leq n\),每次尝试将 \(p\) 加上 \(2^k\),由于从大到小枚举,根据树状数组的结构,\(c_{p+2^k}\) 存的值即为 \(\sum_{i=p+1}^{p+2^k} a_i\),所以直接加上这个值判断一下,若满足就 \(p\leftarrow p+2^k,s\leftarrow s+c_{p+2^k}\),否则不动,然后继续枚举。其实就是一个倍增。

但是树状数组二分只适用于在整个树状数组上二分,如果是局部,就没办法利用树状数组的结构了。所以还是需要树状数组 + 二分


P4602

整体二分 + 树状数组二分


P3586

似乎并不需要树状数组二分。

这题主要难在结论的推导,推出性质之后似乎就是一个简单的离线维护了。


P4514

二维树状数组的模板。

二维树状数组维护二维前缀和。

设 \((i,j)\) 差分数组为 \(d_{i,j}\),\(s_{i,j}\) 表示 \((i,j)\) 的二维前缀和

\[s_{x,y}=\sum_{i=1}^x \sum_{j=1}^y a_{i,j} \]

\[=\sum_{i=1}^x \sum_{j=1}^y \sum_{k=1}^i \sum_{l=1}^j d_{k,l} \]

\[=\sum_{i=1}^x \sum_{j=1}^y d_{i,j} \cdot (x-i+1)\cdot(y-j+1) \]

\[=\sum_{i=1}^x \sum_{j=1}^y d_{i,j} (xy-xj+x-yi+ij-i+y-j+1) \]

\[=\sum_{i=1}^x \sum_{j=1}^y d_{i,j} [(xy+x+y+1)-i(y+1)-j(x+1)+ij] \]

所以维护 \(d_{i,j},d_{i,j} \cdot i,d_{i,j} \cdot j,d_{i,j}\cdot ij\) 四个二维树状数组就可以了。。

放一个二维树状数组的代码

struct BIT{
    int s[maxn][maxn];
    void add(int x,int y,int z){
        for(int i=x;i<=n;i+=lowbit(i))
            for(int j=y;j<=m;j+=lowbit(j)) s[i][j]+=z;
        return ;
    }
    int ask(int x,int y){
        int res=0;
        for(int i=x;i;i-=lowbit(i))
            for(int j=y;j;j-=lowbit(j)) res+=s[i][j];
        return res;
    }
};

根号分治

就是利用根号平衡的思想,对于不同的数据用不同的维护方法。本质是数据分治

CF797E

CF1039D

CF1580C


莫队

CF617E & P4462

莫队板题。首先把区间异或和转为两个异或前缀和的异或,然后维护一个区间内异或前缀和值 为 \(i\) 的数个数。


P4396

莫队 + 值域分块

发现对于一些没法 \(O(1)\) 插入删除的东西,如果使用 \(\log\) 数据结构,整体复杂度就变为了 \(O(n\sqrt n \log n)\),无法接受。

但是其实对于所有询问,修改操作有 \(n \sqrt n\) 次,但是询问操作只有 \(n\) 次,所以我们考虑继续运用根号平衡的思想,找一些 \(O(1)\) 修改,\(O(\sqrt n)\) 查询的方式,即值域分块。

但是有的时候我们有不同的需求,比如有时候二次离线需要 \(O(\sqrt n)\) 修改,\(O(1)\) 查询,此时换一种值域分块的方式,见 P5501 的二离部分,要注意区分。


P4887

有的时候我们没有办法 \(O(1)\) 实现插入删除,也没法值域分块(比如每次插入删除会考虑一个点对一个区间的贡献),所以我们需要把这些点对区间的贡献的询问离线下来再做,即莫队二次离线。

每一次端点移动可以看为一堆点对于一些区间的贡献,一般来说这种东西具有可减性。

记 \(f(i,[l,r])\) 表示点 \(i\) 对 \([l,r]\) 的贡献,假设某次移动右端点由 \(r\) 移动到 \(r'\),贡献为

\[\sum_{i=r+1}^{r'} f(i,[l,i-1])=f(i,[1,i-1])-f(i,[1,l-1]) \]

前半部分东西可以扫一遍预处理,对于后半部分,看成一段区间对一段前缀的贡献。
考虑将 \(g([r+1,r'],[1,l-1])\) 挂到 \(l-1\) 上,然后再从前往后扫加入每个点,然后暴力回答挂在这个点上的询问,由于莫队端点移动的总长度是 \(O(n\sqrt n)\) 所以可以接受。

P5501 中二次离线部分依然不能 \(O(1)\) 处理,此时发现添加点(即修改操作)是 \(n\) 次,查询是 \(O(n\sqrt n)\) 次,此时我们需要修改根号,查询 \(O(1)\) 的数据结构。

注意:

  1. 贡献的符号

  2. 有时候要注意贡献的含义,比如逆序对,是查区间内比某个数大还是比某个数小。


P5906

有的时候我们维护的信息不支持删除,比如最大值最小值,这个时候需要一种不用删除的莫队,即回滚莫队。

回滚莫队的思想是,把左端点在一个块内的询问按右端点从左到右排序(所以不能奇偶排序优化了,悲),每次把左端点放在块尾,然后向右移动右端点,遇到询问就暴力左移左端点,询问完后再撤回,把左端点放回块尾。

看上去很暴力,但是复杂度是对的。


P7708

较为复杂的莫队。


fhq-treap

标签:二分,端点,树状,省选,sum,2024,数组,莫队,updating
From: https://www.cnblogs.com/wonderfish/p/18036270

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