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cdq分治

时间:2024-07-23 23:09:06浏览次数:13  
标签:偏序 归并 int 分治 mid cdq 排序

简介

前置芝士:归并排序。

\(cdq\) 分治是个离线算法,可以解决三维偏序或者优化 \(dp\)。

题目

直接上个题目:陌上花开

维护三维偏序有个口诀:一维排序,二维归并,三位数据结构。

考虑第一维直接排序解决掉,然后还剩两维。

我们考虑第二维用归并排序解决掉。然后假设当前区间 \([l,r]\),区间中点 \(mid\)。那么我们通过递归可以解决 \([l,mid],[mid+1,r]\) 内部的贡献,现在要考虑解决两个点在两个区间中的贡献。

我们在递归时已经按照第二维排好序了。但是有个问题,第一维的限制呢?这样不是把第一维的限制忽略掉了吗?

再想一想我们求的东西,两个端点分别在两个区间内,而这时两个区间内的第一维的相对大小仍然是满足要求的,因为这时他们还没有完成第二维的排序。

然后如果我们发现这时第二维满足了要求,我们就把第三维扔进树状数组或者权值线段树内(推荐树状数组)。否则(重点),此时的 \([l,i-1]\) 是一个极大的 \(\forall u\in[l,i-1],u\) 满足前两维的偏序关系的区间。这时我们就要统计贡献了。

然后就是,我们把没跑完的部分跑完,但是这里的循环顺序非常重要,不能更改,具体原因写在代码注释里了。

最后记得堆原数组去个重,不然会出问题。

代码:

#include<bits/stdc++.h>
#define int long long
#define N 200005
using namespace std;
int n,m,k,c[N],siz[N],f[N],res[N];
struct node{
	int x,y,z,id;
	bool operator<(const node &t)const{
		if(x!=t.x)return x<t.x;
		if(y!=t.y)return y<t.y;
		return z<t.z;
	}
	bool operator!=(const node &t)const{
		return x!=t.x||y!=t.y||z!=t.z;
	}
}a[N],b[N];
int lowbit(int x){//树状数组三件套1
	return x&-x;
}
void add(int x,int v){//树状数组三件套2
	while(x<=k){
		c[x]+=v;
		x+=lowbit(x);
	}
}
int qry(int x){//树状数组三件套3
	int res=0;
	while(x){
		res+=c[x];
		x-=lowbit(x);
	}
	return res;//求有多少数比x小
}
void cdq(int l,int r){
	if(l>=r)return;
	int mid=l+r>>1;
	cdq(l,mid);cdq(mid+1,r);//归并排序
	int i=l,j=mid+1,now=0;
	while(i<=mid&&j<=r){
		if(a[i].y<=a[j].y){//如果满足,证明还不是极大区间
			add(a[i].z,siz[a[i].id]);//那么就把这个数存进去,注意有多个一起存
			b[now++]=a[i++];//归并排序
		}
		else{
			res[a[j].id]+=qry(a[j].z);//这时区间达到极大,可以统计
			b[now++]=a[j++];
		}
	}
	while(j<=r){//1,如果放在2后面会导致统计错误
		res[a[j].id]+=qry(a[j].z);
		b[now++]=a[j++];
	}
	for(int x=l;x<i;x++){//2,如果放到3后面会导致清空错误(多清空)
		add(a[x].z,-siz[a[x].id]);
	}
	while(i<=mid){//3,不能放到2前面,原因见2
		b[now++]=a[i++];
	}//上面这3个循环的顺序不能换
	for(i=l,j=0;i<=r;i++,j++){
		a[i]=b[j];//归并排序
	}
}
signed main(){
	cin>>n>>k;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>a[i].x>>a[i].y>>a[i].z;
	}
	sort(a+1,a+n+1);
	for(int i=1;i<=n;i++){
		if(a[i]!=a[i-1])b[++m]=a[i];//这里是去重
		siz[m]++;//记录相同的元素个数
	}
	for(int i=1;i<=m;i++){
		a[i]={b[i].x,b[i].y,b[i].z,i};//记录去重后的数组
	}
	cdq(1,m);
	for(int i=1;i<=m;i++){
		int id=a[i].id;
		//数量为去重后统计的答案再加上其他相同的元素的数量
		f[res[id]+siz[id]-1]+=siz[id];//这里减1是因为去掉自己
	}
	/*
	这里笔者写的时候有个疑惑,为什么把id改成i是对的,原因如下:
	首先,这两个写法从逻辑上来说不等价,但是结果上来说等价
	因为原来的id是按照第一维排序的,上面的i是按照第二维排序的,所以两者本质不同
	但是,由于id是不重复的,所以id恰好遍历1-m
	所以从结果上来说两者等价
	*/
	for(int i=0;i<n;i++){
		cout<<f[i]<<'\n';
	}
	return 0;
}

标签:偏序,归并,int,分治,mid,cdq,排序
From: https://www.cnblogs.com/zxh923aoao/p/18319795

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