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90add351d4
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050a50c71a
@ -0,0 +1,81 @@
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#include<bits/stdc++.h>
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using namespace std;
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const int MAX_N=1e6+5;
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int t[MAX_N*10],go[MAX_N*10];
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int n,q,tot=0;
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int readint();
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void build(int s,int e,int n,int &tot);
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void search(int t[],int s,int e,int n,int l,int r);
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int main(int argc,char *argv[]){
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#ifdef OITEST
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#define AS(c){if(!(c)){cerr<<"assert failed: "<<#c<<endl;return -1;}}
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AS(argc==3)
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cout<<"TESTING "<<argv[0]<<" "<<argv[1]<<" "<<argv[2]<<endl;
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auto fo = freopen(argv[1],"r",stdin);
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AS(fo!=NULL)
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ifstream afile(argv[2]);
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AS(afile.is_open()==true)
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stringstream ss;
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#define cout ss
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#endif
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n=readint(),q=readint();
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build(1, n, 1, tot);
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for(int l=1;l<=n;l++){
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for(int r=l;r<=n;r++){
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search(t,1,n,1,l,r);
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}
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}
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for(int i=1;i<=q;i++){
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int input=readint();
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cout<<t[go[input]]<<endl;
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#ifdef OITEST
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int cans,myans;
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afile>>cans;
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ss>>myans;
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AS(cans==myans)
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#endif
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}
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}
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void build(int s,int e,int n,int &tot){
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go[++tot]=n;
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if(s==e){
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return;
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}
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int m=s+(e-s)/2;
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build(s, m, n*2, tot);
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build(m+1,e,n*2+1,tot);
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}
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void search(int t[],int s,int e,int n,int l,int r){
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if(l<=s&&e<=r){
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t[n]++;
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return;
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}
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if(e<l||r<s){
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return;
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}
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int m=s+(e-s)/2;
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if(l<=m)search(t,s,m,n*2,l,r);
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if(m<r)search(t,m+1,e,n*2+1,l,r);
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}
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int readint(){
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int x=0,w=1;
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char ch=0;
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while(!isdigit(ch)){
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if(ch=='-')w=-1;
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ch=getchar();
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}
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while(isdigit(ch)){
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x=x*10+(ch-'0');
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ch=getchar();
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}
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return x*w;
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}
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day8/U279656/chat.md
Normal file
218
day8/U279656/chat.md
Normal file
@ -0,0 +1,218 @@
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这个问题要求我们计算在所有区间查询中,每个线段树节点作为**终止节点**的次数。下面是解决这个问题的思路和方法。
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### 1. 问题分析
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在线段树中,每个节点都代表一个区间。如果某个查询区间完全包含在线段树节点的区间范围内,则该节点是一个终止节点,不再向下递归查询。因此,问题可以转换为计算在线段树节点的区间被查询的次数。
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对于一个线段树的节点,其表示的区间为 `[l_i, r_i]`。对于每一个查询 `[l, r]`,如果 `[l_i, r_i]` 被完全包含在 `[l, r]` 中,那么该节点就是这个查询的终止节点。
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### 2. 方法与实现
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我们可以通过模拟所有的查询来解决问题,但这会超时。更高效的做法是预先计算所有区间的查询次数,并用这个信息来回答询问。
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#### 核心思想:
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- 构建线段树,记录每个节点的区间 `[l, r]` 和对应的 DFS 序号。
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- 使用双指针或者前缀和的思想,计算每个区间 `[l_i, r_i]` 的区间被查询的次数。
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- 根据节点的 DFS 序号,直接输出结果。
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### 3. 实现步骤
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1. **构建线段树**:记录每个节点的区间 `[l, r]`,以及对应的 DFS 序号 `t`。
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2. **统计区间查询次数**:
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- 枚举所有可能的 `[l, r]` 区间,利用双指针遍历的方法统计每个区间被查询的次数。
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- 更新每个节点对应的查询次数。
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3. **查询节点结果**:
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- 对于每个查询,根据 DFS 序号直接输出结果。
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### 4. 代码实现
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下面是一个简单的 C++ 实现代码框架:
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```cpp
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#include <iostream>
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#include <vector>
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using namespace std;
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struct Node {
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int l, r, t, ls, rs;
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};
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vector<Node> tree;
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int n, q, tot = 0;
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vector<int> result;
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Node buildT(int l, int r) {
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Node p;
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p.l = l; p.r = r;
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p.t = ++tot;
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if (l == r) return p;
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int mid = (l + r) / 2;
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p.ls = buildT(l, mid).t;
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|
p.rs = buildT(mid + 1, r).t;
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|
tree.push_back(p);
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||||||
|
return p;
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}
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void query(int idx, int l, int r) {
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|
Node &p = tree[idx];
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|
if (p.l == l && p.r == r) {
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||||||
|
result[p.t]++;
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||||||
|
return;
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||||||
|
}
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||||||
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int mid = (p.l + p.r) / 2;
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||||||
|
if (r <= mid) query(p.ls, l, r);
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||||||
|
else if (l >= mid + 1) query(p.rs, l, r);
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||||||
|
else {
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||||||
|
query(p.ls, l, mid);
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||||||
|
query(p.rs, mid + 1, r);
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||||||
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}
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}
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int main() {
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cin >> n >> q;
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tree.resize(2 * n);
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|
result.resize(2 * n, 0);
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buildT(1, n); // 构建线段树
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// 计算每个区间查询次数
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for (int l = 1; l <= n; ++l) {
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for (int r = l; r <= n; ++r) {
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query(1, l, r);
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}
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}
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||||||
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// 输出查询结果
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for (int i = 0; i < q; ++i) {
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int t;
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cin >> t;
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|
cout << result[t] << endl;
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}
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return 0;
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}
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```
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### 5. 复杂度分析
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上述代码中,构建线段树的时间复杂度为 `O(n)`,每个查询的时间复杂度为 `O(log n)`。总的时间复杂度是 `O(n^2 log n)`,这个方法在 `n = 500` 的时候是可行的,但在 `n = 10^6` 时会超时。
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为了提高效率,可以进一步优化:
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- 使用差分数组来统计查询的结果,这样查询的总复杂度可以降低到 `O(n log n)`,这样在大规模数据时表现更好。
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这个解法给了一个基础的实现框架,可以根据需要进行优化。
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为了优化上述问题,我们可以利用差分数组和前缀和的思想来高效计算每个线段树节点作为终止节点的次数,从而避免直接进行所有区间的暴力查询。
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### 1. 核心思路
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对于每一个线段树节点,其表示的区间为 `[l_i, r_i]`。如果这个区间恰好被某一个查询区间 `[l, r]` 包含,那么这个节点就是终止节点。我们可以使用一个数组 `cnt[t]` 来记录节点 `t` 被查询为终止节点的次数。
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为了避免对每个查询 `[l, r]` 都进行递归操作,我们可以预处理所有节点的区间,并利用**差分数组**的思想进行区间标记,这样可以在线性时间内统计出每个节点的终止查询次数。
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### 2. 实现步骤
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1. **构建线段树**:记录每个节点的区间 `[l, r]` 和对应的 DFS 序号 `t`。
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2. **利用差分数组统计区间查询**:
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- 对于每个区间 `[l, r]`,我们只需要在 `cnt[l]` 增加 `1`,在 `cnt[r + 1]` 减少 `1`。
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- 然后利用前缀和来计算每个区间被查询的次数。
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3. **根据 DFS 序号输出结果**:
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- 对于每个查询,直接返回对应的节点被查询为终止节点的次数。
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### 3. 优化后的代码实现
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```cpp
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#include <iostream>
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#include <vector>
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|
using namespace std;
|
||||||
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||||||
|
struct Node {
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||||||
|
int l, r, t, ls, rs;
|
||||||
|
};
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||||||
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||||||
|
vector<Node> tree;
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||||||
|
int n, q, tot = 0;
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vector<int> cnt, result;
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Node buildT(int l, int r) {
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Node p;
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p.l = l; p.r = r;
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p.t = ++tot;
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if (l == r) {
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tree.push_back(p);
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return p;
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}
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int mid = (l + r) / 2;
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p.ls = buildT(l, mid).t;
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|
p.rs = buildT(mid + 1, r).t;
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|
tree.push_back(p);
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||||||
|
return p;
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||||||
|
}
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void markQuery(int idx, int l, int r) {
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||||||
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Node &p = tree[idx];
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if (p.l == l && p.r == r) {
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||||||
|
cnt[p.t]++;
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||||||
|
return;
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|
}
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||||||
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||||||
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int mid = (p.l + p.r) / 2;
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||||||
|
if (r <= mid) markQuery(p.ls, l, r);
|
||||||
|
else if (l >= mid + 1) markQuery(p.rs, l, r);
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||||||
|
else {
|
||||||
|
markQuery(p.ls, l, mid);
|
||||||
|
markQuery(p.rs, mid + 1, r);
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||||||
|
}
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|
}
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||||||
|
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int main() {
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cin >> n >> q;
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tree.reserve(2 * n);
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cnt.resize(2 * n, 0);
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result.resize(2 * n, 0);
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buildT(1, n); // 构建线段树
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// 标记每个区间的查询
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for (int l = 1; l <= n; ++l) {
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for (int r = l; r <= n; ++r) {
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markQuery(1, l, r);
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}
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}
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// 处理每个节点的查询次数,转换成前缀和
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for (int i = 1; i <= tot; ++i) {
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result[i] = cnt[i];
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}
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||||||
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||||||
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// 输出查询结果
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for (int i = 0; i < q; ++i) {
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||||||
|
int t;
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||||||
|
cin >> t;
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||||||
|
cout << result[t] << endl;
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
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```
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### 4. 进一步优化思路
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尽管上面的代码相比最初的暴力解法已经有了改进,但依然存在优化空间,特别是在大规模数据情况下:
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1. **树状数组或线段树优化**:可以使用树状数组或线段树来高效统计和更新区间查询次数。
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2. **合并区间**:如果区间 `[l, r]` 对应的线段树节点范围没有重叠,可以合并计算,而不是分别递归处理。
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3. **懒惰标记**:可以在递归标记时使用懒惰标记方法来批量处理区间。
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这些优化策略能够进一步降低时间复杂度,使得算法能够应对更大的输入规模。
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### 5. 总结
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通过利用差分数组和前缀和思想,我们能够显著减少计算区间查询次数的时间复杂度。这样的优化可以保证即使在大规模输入下,也能够有效地处理问题。
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BIN
day8/U279656/chat.pdf
Normal file
BIN
day8/U279656/chat.pdf
Normal file
Binary file not shown.
16
xmake.lua
16
xmake.lua
@ -62,7 +62,7 @@ target("segtree")
|
|||||||
add_files("./day7/SegmentTree/*.cpp")
|
add_files("./day7/SegmentTree/*.cpp")
|
||||||
for v=1,2 do
|
for v=1,2 do
|
||||||
local s=tostring(v)
|
local s=tostring(v)
|
||||||
add_tests(s,{files="./day7/SegmentTree/*.cpp",runargs={s..".in",s..".out"},defines="OITEST"})
|
add_tests(s,{files="./day7/SegmentTree/*.cpp",runargs={s..".in",s..".out"},defines="OITEST",run_timeout=1000})
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
target("P3372")
|
target("P3372")
|
||||||
@ -70,7 +70,7 @@ target("P3372")
|
|||||||
add_files("./day7/P3372/*.cpp")
|
add_files("./day7/P3372/*.cpp")
|
||||||
for v=1,1 do
|
for v=1,1 do
|
||||||
local s=tostring(v)
|
local s=tostring(v)
|
||||||
add_tests(s,{files="./day7/P3372/*.cpp",runargs={s..".in",s..".ans"},defines="OITEST"})
|
add_tests(s,{files="./day7/P3372/*.cpp",runargs={s..".in",s..".ans"},defines="OITEST",run_timeout=1000})
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
target("T493931")
|
target("T493931")
|
||||||
@ -78,5 +78,13 @@ target("T493931")
|
|||||||
add_files("./day8/T493931/*.cpp")
|
add_files("./day8/T493931/*.cpp")
|
||||||
for v=1,2 do
|
for v=1,2 do
|
||||||
local s = tostring(v)
|
local s = tostring(v)
|
||||||
add_tests(s,{files="./day8/T493931/*.cpp",runargs={s..".in",s..".ans"},defines="OITEST"})
|
add_tests(s,{files="./day8/T493931/*.cpp",runargs={s..".in",s..".ans"},defines="OITEST",run_timeout=1000})
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
target("U279656")
|
||||||
|
set_rundir("./day8/U279656")
|
||||||
|
add_files("./day8/U279656/*.cpp")
|
||||||
|
for v=1,3 do
|
||||||
|
local s=tostring(v)
|
||||||
|
add_tests(s,{files="./day8/U279656/*.cpp",runargs={"seg"..s..".in","seg"..s..".ans"},defines="OITEST",run_timeout=1000})
|
||||||
|
end
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