全部知识点
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
char base[64];
char table[256];
void init()
{
for (int i = 0; i < 26; i++) base[i] = 'A' + i;
for (int i = 0; i < 26; i++) base[26 + i] = 'a' + i;
for (int i = 0; i < 10; i++) base[52 + i] = '0' + i;
base[62] = '+', base[63] = '/';
for (int i = 0; i < 256; i++) table[i] = 0xff;
for (int i = 0; i < 64; i++) table[base[i]] = i;
table['='] = 0;
}
string encode(string str)
{
string ret;
int i;
for (i = 0; i + 3 <= str.size(); i += 3) {
ret += base[str[i] >> 2];
ret += base[(str[i] & 0x03) << 4 | str[i + 1] >> 4];
ret += base[(str[i + 1] & 0x0f) << 2 | str[i + 2] >> 6];
ret += base[str[i + 2] & 0x3f];
}
if (i < str.size()) {
ret += base[str[i] >> 2];
if (i + 1 == str.size()) {
ret += base[(str[i] & 0x03) << 4];
ret += "==";
}
else {
ret += base[(str[i] & 0x03) << 4 | str[i + 1] >> 4];
ret += base[(str[i + 1] & 0x0f) << 2];
ret += "=";
}
}
return ret;
}
string decode(string str)
{
string ret;
int i;
for (i = 0; i < str.size(); i += 4) {
ret += table[str[i]] << 2 | table[str[i + 1]] >> 4;
if (str[i + 2] != '=')
ret += (table[str[i + 1]] & 0x0f) << 4 | table[str[i + 2]] >> 2;
if (str[i + 3] != '=')
ret += table[str[i + 2]] << 6 | table[str[i + 3]];
}
return ret;
}
int main()
{
init();
cout << int(table[0]) << endl;
int opt;
string str;
cin >> opt >> str;
cout << (opt ? decode(str) : encode(str)) << endl;
return 0;
}假设输入总是合法的(一个整数和一个不含空白字符的字符串,用空格隔开),设输入字符串长度为n,encode函数的时间复杂度为( )。
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
char base[64];
char table[256];
void init()
{
for (int i = 0; i < 26; i++) base[i] = 'A' + i;
for (int i = 0; i < 26; i++) base[26 + i] = 'a' + i;
for (int i = 0; i < 10; i++) base[52 + i] = '0' + i;
base[62] = '+', base[63] = '/';
for (int i = 0; i < 256; i++) table[i] = 0xff;
for (int i = 0; i < 64; i++) table[base[i]] = i;
table['='] = 0;
}
string encode(string str)
{
string ret;
int i;
for (i = 0; i + 3 <= str.size(); i += 3) {
ret += base[str[i] >> 2];
ret += base[(str[i] & 0x03) << 4 | str[i + 1] >> 4];
ret += base[(str[i + 1] & 0x0f) << 2 | str[i + 2] >> 6];
ret += base[str[i + 2] & 0x3f];
}
if (i < str.size()) {
ret += base[str[i] >> 2];
if (i + 1 == str.size()) {
ret += base[(str[i] & 0x03) << 4];
ret += "==";
}
else {
ret += base[(str[i] & 0x03) << 4 | str[i + 1] >> 4];
ret += base[(str[i + 1] & 0x0f) << 2];
ret += "=";
}
}
return ret;
}
string decode(string str)
{
string ret;
int i;
for (i = 0; i < str.size(); i += 4) {
ret += table[str[i]] << 2 | table[str[i + 1]] >> 4;
if (str[i + 2] != '=')
ret += (table[str[i + 1]] & 0x0f) << 4 | table[str[i + 2]] >> 2;
if (str[i + 3] != '=')
ret += table[str[i + 2]] << 6 | table[str[i + 3]];
}
return ret;
}
int main()
{
init();
cout << int(table[0]) << endl;
int opt;
string str;
cin >> opt >> str;
cout << (opt ? decode(str) : encode(str)) << endl;
return 0;
}假设输入总是合法的(一个整数和一个不含空白字符的字符串,用空格隔开),输出的第一行为( )。
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
char base[64];
char table[256];
void init()
{
for (int i = 0; i < 26; i++) base[i] = 'A' + i;
for (int i = 0; i < 26; i++) base[26 + i] = 'a' + i;
for (int i = 0; i < 10; i++) base[52 + i] = '0' + i;
base[62] = '+', base[63] = '/';
for (int i = 0; i < 256; i++) table[i] = 0xff;
for (int i = 0; i < 64; i++) table[base[i]] = i;
table['='] = 0;
}
string encode(string str)
{
string ret;
int i;
for (i = 0; i + 3 <= str.size(); i += 3) {
ret += base[str[i] >> 2];
ret += base[(str[i] & 0x03) << 4 | str[i + 1] >> 4];
ret += base[(str[i + 1] & 0x0f) << 2 | str[i + 2] >> 6];
ret += base[str[i + 2] & 0x3f];
}
if (i < str.size()) {
ret += base[str[i] >> 2];
if (i + 1 == str.size()) {
ret += base[(str[i] & 0x03) << 4];
ret += "==";
}
else {
ret += base[(str[i] & 0x03) << 4 | str[i + 1] >> 4];
ret += base[(str[i + 1] & 0x0f) << 2];
ret += "=";
}
}
return ret;
}
string decode(string str)
{
string ret;
int i;
for (i = 0; i < str.size(); i += 4) {
ret += table[str[i]] << 2 | table[str[i + 1]] >> 4;
if (str[i + 2] != '=')
ret += (table[str[i + 1]] & 0x0f) << 4 | table[str[i + 2]] >> 2;
if (str[i + 3] != '=')
ret += table[str[i + 2]] << 6 | table[str[i + 3]];
}
return ret;
}
int main()
{
init();
cout << int(table[0]) << endl;
int opt;
string str;
cin >> opt >> str;
cout << (opt ? decode(str) : encode(str)) << endl;
return 0;
}假设输入总是合法的(一个整数和一个不含空白字符的字符串,用空格隔开),当输入为“0 CSP2021csp”时,输出的第二行为( )。
(魔法数字)小H的魔法数字是4。给定n,他希望用若干个4进行若干次加法、减法和整除运算得到n。但由于小H计算能力有限,计算过程中只能出现不超过M=10000的正整数。求至少可能用到多少个4。
例如,当n=2时,有2=(4+4) / 4,用到了3个4,是最优方案。
试补全程序。
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <climits>
using namespace std;
const int M = 10000;
bool Vis[M + 1];
int F[M + 1];
void update(int &x, int y) {
if (y < x)
x = y;
}
int main() {
int n;
cin >> n;
for (int i = 0; i <= M; i++)
F[i] = INT_MAX;
①;
int r = 0;
while (②) {
r++;
int x = 0;
for (int i = 1; i <= M; i++)
if (③)
x = i;
Vis[x] = 1;
for (int i = 1; i <= M; i++)
if (④) {
int t = F[i] + F[x];
if (i + x <= M)
update(F[i + x], t);
if (i != x)
update(F[abs(i - x)], t);
if (i % x == 0)
update(F[i / x], t);
if (x % i == 0)
update(F[x / i], t);
}
}
cout << F[n] << endl;
return 0;
}①处应填( )
(魔法数字)小H的魔法数字是4。给定n,他希望用若干个4进行若干次加法、减法和整除运算得到n。但由于小H计算能力有限,计算过程中只能出现不超过M=10000的正整数。求至少可能用到多少个4。
例如,当n=2时,有2=(4+4) / 4,用到了3个4,是最优方案。
试补全程序。
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <climits>
using namespace std;
const int M = 10000;
bool Vis[M + 1];
int F[M + 1];
void update(int &x, int y) {
if (y < x)
x = y;
}
int main() {
int n;
cin >> n;
for (int i = 0; i <= M; i++)
F[i] = INT_MAX;
①;
int r = 0;
while (②) {
r++;
int x = 0;
for (int i = 1; i <= M; i++)
if (③)
x = i;
Vis[x] = 1;
for (int i = 1; i <= M; i++)
if (④) {
int t = F[i] + F[x];
if (i + x <= M)
update(F[i + x], t);
if (i != x)
update(F[abs(i - x)], t);
if (i % x == 0)
update(F[i / x], t);
if (x % i == 0)
update(F[x / i], t);
}
}
cout << F[n] << endl;
return 0;
}②处应填( )
(魔法数字)小H的魔法数字是4。给定n,他希望用若干个4进行若干次加法、减法和整除运算得到n。但由于小H计算能力有限,计算过程中只能出现不超过M=10000的正整数。求至少可能用到多少个4。
例如,当n=2时,有2=(4+4) / 4,用到了3个4,是最优方案。
试补全程序。
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <climits>
using namespace std;
const int M = 10000;
bool Vis[M + 1];
int F[M + 1];
void update(int &x, int y) {
if (y < x)
x = y;
}
int main() {
int n;
cin >> n;
for (int i = 0; i <= M; i++)
F[i] = INT_MAX;
①;
int r = 0;
while (②) {
r++;
int x = 0;
for (int i = 1; i <= M; i++)
if (③)
x = i;
Vis[x] = 1;
for (int i = 1; i <= M; i++)
if (④) {
int t = F[i] + F[x];
if (i + x <= M)
update(F[i + x], t);
if (i != x)
update(F[abs(i - x)], t);
if (i % x == 0)
update(F[i / x], t);
if (x % i == 0)
update(F[x / i], t);
}
}
cout << F[n] << endl;
return 0;
}③处应填( )
(魔法数字)小H的魔法数字是4。给定n,他希望用若干个4进行若干次加法、减法和整除运算得到n。但由于小H计算能力有限,计算过程中只能出现不超过M=10000的正整数。求至少可能用到多少个4。
例如,当n=2时,有2=(4+4) / 4,用到了3个4,是最优方案。
试补全程序。
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <climits>
using namespace std;
const int M = 10000;
bool Vis[M + 1];
int F[M + 1];
void update(int &x, int y) {
if (y < x)
x = y;
}
int main() {
int n;
cin >> n;
for (int i = 0; i <= M; i++)
F[i] = INT_MAX;
①;
int r = 0;
while (②) {
r++;
int x = 0;
for (int i = 1; i <= M; i++)
if (③)
x = i;
Vis[x] = 1;
for (int i = 1; i <= M; i++)
if (④) {
int t = F[i] + F[x];
if (i + x <= M)
update(F[i + x], t);
if (i != x)
update(F[abs(i - x)], t);
if (i % x == 0)
update(F[i / x], t);
if (x % i == 0)
update(F[x / i], t);
}
}
cout << F[n] << endl;
return 0;
}④处应填( )
(RMQ 区间最值问题)给定序列a0,⋯,an-1,和m次询问,每次询问给定l,r,求max{al,⋯,ar}。
为了解决该问题,有一个算法叫the Method of Four Russians,其时间复杂度为O(n+m),步骤如下:
1) 建立Cartesian(笛卡尔)树,将问题转化为树上的LCA(最近公共祖先)问题。
2) 对于LCA问题,可以考虑其Euler序(即按照DFS过程,经过所有点,环游回根的序列),即求Euler序列上两点间一个新的RMQ问题。
3) 注意新的问题为±1 RMQ,即相邻两点的深度差一定为1。
下面解决这个±1 RMQ问题,“序列”指Euler序列:
1) 设t为Euler序列长度。取
。将序列每b个分为一大块,使用ST表(倍增表)处理大块间的RMQ问题,复杂度
。
2)(重点)对于一个块内的RMQ问题,也需要O(1)的算法。由于差分数组2b−1种,可以预处理出所有情况下的最值位置,预处理复杂度O(b2b),不超过O(n)。
3) 最终,对于一个查询,可以转化为中间整的大块的RMQ问题,以及两端块内的RMQ问题。
试补全程序。
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
const int MAXN = 100000, MAXT = MAXN << 1;
const int MAXL = 18, MAXB = 9, MAXC = MAXT / MAXB;
struct node {
int val;
int dep, dfn, end;
node *son[2]; // son[0], son[1] 分别表示左右儿子
} T[MAXN];
int n, t, b, c, Log2[MAXC + 1];
int Pos[(1 << (MAXB - 1)) + 5], Dif[MAXC + 1];
node *root, *A[MAXT], *Min[MAXL][MAXC];
void build() { // 建立 Cartesian 树
static node *S[MAXN + 1];
int top = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
node *p = &T[i];
while (top && S[top]->val < p->val)
①;
if (top)
②;
S[++top] = p;
}
root = S[1];
}
void DFS(node *p) { // 构建 Euler 序列
A[p->dfn = t++] = p;
for (int i = 0; i < 2; i++)
if (p->son[i]) {
p->son[i]->dep = p->dep + 1;
DFS(p->son[i]);
A[t++] = p;
}
p->end = t - 1;
}
node *min(node *x, node *y) {
return ③ ? x : y;
}
void ST_init() {
b = (int)(ceil(log2(t) / 2));
c = t / b;
Log2[1] = 0;
for (int i = 2; i <= c; i++)
Log2[i] = Log2[i >> 1] + 1;
for (int i = 0; i < c; i++) {
Min[0][i] = A[i * b];
for (int j = 1; j < b; j++)
Min[0][i] = min(Min[0][i], A[i * b + j]);
}
for (int i = 1, l = 2; l <= c; i++, l <<= 1)
for (int j = 0; j + l <= c; j++)
Min[i][j] = min(Min[i - 1][j], Min[i - 1][j + (l >> 1)]);
}
void small_init() { // 块内预处理
for (int i = 0; i <= c; i++)
for (int j = 1; j < b && i * b + j < t; j++)
if (④)
Dif[i] |= 1 << (j - 1);
for (int S = 0; S < (1 << (b - 1)); S++) {
int mx = 0, v = 0;
for (int i = 1; i < b; i++) {
⑤;
if (v < mx) {
mx = v;
Pos[S] = i;
}
}
}
}
node *ST_query(int l, int r) {
int g = Log2[r - l + 1];
return min(Min[g][l], Min[g][r - (1 << g) + 1]);
}
node *small_query(int l, int r) { // 块内查询
int p = l / b;
int S = ⑥;
return A[l + Pos[S]];
}
node *query(int l, int r) {
if (l > r)
return query(r, l);
int pl = l / b, pr = r / b;
if (pl == pr) {
return small_query(l, r);
} else {
node *s = min(small_query(l, pl * b + b - 1), small_query(pr * b, r));
if (pl + 1 <= pr - 1)
s = min(s, ST_query(pl + 1, pr - 1));
return s;
}
}
int main() {
int m;
cin >> n >> m;
for (int i = 0; i < n; i++)
cin >> T[i].val;
build();
DFS(root);
ST_init();
small_init();
while (m--) {
int l, r;
cin >> l >> r;
cout << query(T[l].dfn, T[r].dfn)->val << endl;
}
return 0;
}① 处应填( )
(RMQ 区间最值问题)给定序列a0,⋯,an-1,和m次询问,每次询问给定l,r,求max{al,⋯,ar}。
为了解决该问题,有一个算法叫the Method of Four Russians,其时间复杂度为O(n+m),步骤如下:
1) 建立Cartesian(笛卡尔)树,将问题转化为树上的LCA(最近公共祖先)问题。
2) 对于LCA问题,可以考虑其Euler序(即按照DFS过程,经过所有点,环游回根的序列),即求Euler序列上两点间一个新的RMQ问题。
3) 注意新的问题为±1 RMQ,即相邻两点的深度差一定为1。
下面解决这个±1 RMQ问题,“序列”指Euler序列:
1) 设t为Euler序列长度。取。将序列每b个分为一大块,使用ST表(倍增表)处理大块间的RMQ问题,复杂度。
2)(重点)对于一个块内的RMQ问题,也需要O(1)的算法。由于差分数组2b−1种,可以预处理出所有情况下的最值位置,预处理复杂度O(b2b),不超过O(n)。
3) 最终,对于一个查询,可以转化为中间整的大块的RMQ问题,以及两端块内的RMQ问题。
试补全程序。
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
const int MAXN = 100000, MAXT = MAXN << 1;
const int MAXL = 18, MAXB = 9, MAXC = MAXT / MAXB;
struct node {
int val;
int dep, dfn, end;
node *son[2]; // son[0], son[1] 分别表示左右儿子
} T[MAXN];
int n, t, b, c, Log2[MAXC + 1];
int Pos[(1 << (MAXB - 1)) + 5], Dif[MAXC + 1];
node *root, *A[MAXT], *Min[MAXL][MAXC];
void build() { // 建立 Cartesian 树
static node *S[MAXN + 1];
int top = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
node *p = &T[i];
while (top && S[top]->val < p->val)
①;
if (top)
②;
S[++top] = p;
}
root = S[1];
}
void DFS(node *p) { // 构建 Euler 序列
A[p->dfn = t++] = p;
for (int i = 0; i < 2; i++)
if (p->son[i]) {
p->son[i]->dep = p->dep + 1;
DFS(p->son[i]);
A[t++] = p;
}
p->end = t - 1;
}
node *min(node *x, node *y) {
return ③ ? x : y;
}
void ST_init() {
b = (int)(ceil(log2(t) / 2));
c = t / b;
Log2[1] = 0;
for (int i = 2; i <= c; i++)
Log2[i] = Log2[i >> 1] + 1;
for (int i = 0; i < c; i++) {
Min[0][i] = A[i * b];
for (int j = 1; j < b; j++)
Min[0][i] = min(Min[0][i], A[i * b + j]);
}
for (int i = 1, l = 2; l <= c; i++, l <<= 1)
for (int j = 0; j + l <= c; j++)
Min[i][j] = min(Min[i - 1][j], Min[i - 1][j + (l >> 1)]);
}
void small_init() { // 块内预处理
for (int i = 0; i <= c; i++)
for (int j = 1; j < b && i * b + j < t; j++)
if (④)
Dif[i] |= 1 << (j - 1);
for (int S = 0; S < (1 << (b - 1)); S++) {
int mx = 0, v = 0;
for (int i = 1; i < b; i++) {
⑤;
if (v < mx) {
mx = v;
Pos[S] = i;
}
}
}
}
node *ST_query(int l, int r) {
int g = Log2[r - l + 1];
return min(Min[g][l], Min[g][r - (1 << g) + 1]);
}
node *small_query(int l, int r) { // 块内查询
int p = l / b;
int S = ⑥;
return A[l + Pos[S]];
}
node *query(int l, int r) {
if (l > r)
return query(r, l);
int pl = l / b, pr = r / b;
if (pl == pr) {
return small_query(l, r);
} else {
node *s = min(small_query(l, pl * b + b - 1), small_query(pr * b, r));
if (pl + 1 <= pr - 1)
s = min(s, ST_query(pl + 1, pr - 1));
return s;
}
}
int main() {
int m;
cin >> n >> m;
for (int i = 0; i < n; i++)
cin >> T[i].val;
build();
DFS(root);
ST_init();
small_init();
while (m--) {
int l, r;
cin >> l >> r;
cout << query(T[l].dfn, T[r].dfn)->val << endl;
}
return 0;
}② 处应填( )
(RMQ 区间最值问题)给定序列a0,⋯,an-1,和m次询问,每次询问给定l,r,求max{al,⋯,ar}。
为了解决该问题,有一个算法叫the Method of Four Russians,其时间复杂度为O(n+m),步骤如下:
1) 建立Cartesian(笛卡尔)树,将问题转化为树上的LCA(最近公共祖先)问题。
2) 对于LCA问题,可以考虑其Euler序(即按照DFS过程,经过所有点,环游回根的序列),即求Euler序列上两点间一个新的RMQ问题。
3) 注意新的问题为±1 RMQ,即相邻两点的深度差一定为1。
下面解决这个±1 RMQ问题,“序列”指Euler序列:
1) 设t为Euler序列长度。取。将序列每b个分为一大块,使用ST表(倍增表)处理大块间的RMQ问题,复杂度。
2)(重点)对于一个块内的RMQ问题,也需要O(1)的算法。由于差分数组2b−1种,可以预处理出所有情况下的最值位置,预处理复杂度O(b2b),不超过O(n)。
3) 最终,对于一个查询,可以转化为中间整的大块的RMQ问题,以及两端块内的RMQ问题。
试补全程序。
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
const int MAXN = 100000, MAXT = MAXN << 1;
const int MAXL = 18, MAXB = 9, MAXC = MAXT / MAXB;
struct node {
int val;
int dep, dfn, end;
node *son[2]; // son[0], son[1] 分别表示左右儿子
} T[MAXN];
int n, t, b, c, Log2[MAXC + 1];
int Pos[(1 << (MAXB - 1)) + 5], Dif[MAXC + 1];
node *root, *A[MAXT], *Min[MAXL][MAXC];
void build() { // 建立 Cartesian 树
static node *S[MAXN + 1];
int top = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
node *p = &T[i];
while (top && S[top]->val < p->val)
①;
if (top)
②;
S[++top] = p;
}
root = S[1];
}
void DFS(node *p) { // 构建 Euler 序列
A[p->dfn = t++] = p;
for (int i = 0; i < 2; i++)
if (p->son[i]) {
p->son[i]->dep = p->dep + 1;
DFS(p->son[i]);
A[t++] = p;
}
p->end = t - 1;
}
node *min(node *x, node *y) {
return ③ ? x : y;
}
void ST_init() {
b = (int)(ceil(log2(t) / 2));
c = t / b;
Log2[1] = 0;
for (int i = 2; i <= c; i++)
Log2[i] = Log2[i >> 1] + 1;
for (int i = 0; i < c; i++) {
Min[0][i] = A[i * b];
for (int j = 1; j < b; j++)
Min[0][i] = min(Min[0][i], A[i * b + j]);
}
for (int i = 1, l = 2; l <= c; i++, l <<= 1)
for (int j = 0; j + l <= c; j++)
Min[i][j] = min(Min[i - 1][j], Min[i - 1][j + (l >> 1)]);
}
void small_init() { // 块内预处理
for (int i = 0; i <= c; i++)
for (int j = 1; j < b && i * b + j < t; j++)
if (④)
Dif[i] |= 1 << (j - 1);
for (int S = 0; S < (1 << (b - 1)); S++) {
int mx = 0, v = 0;
for (int i = 1; i < b; i++) {
⑤;
if (v < mx) {
mx = v;
Pos[S] = i;
}
}
}
}
node *ST_query(int l, int r) {
int g = Log2[r - l + 1];
return min(Min[g][l], Min[g][r - (1 << g) + 1]);
}
node *small_query(int l, int r) { // 块内查询
int p = l / b;
int S = ⑥;
return A[l + Pos[S]];
}
node *query(int l, int r) {
if (l > r)
return query(r, l);
int pl = l / b, pr = r / b;
if (pl == pr) {
return small_query(l, r);
} else {
node *s = min(small_query(l, pl * b + b - 1), small_query(pr * b, r));
if (pl + 1 <= pr - 1)
s = min(s, ST_query(pl + 1, pr - 1));
return s;
}
}
int main() {
int m;
cin >> n >> m;
for (int i = 0; i < n; i++)
cin >> T[i].val;
build();
DFS(root);
ST_init();
small_init();
while (m--) {
int l, r;
cin >> l >> r;
cout << query(T[l].dfn, T[r].dfn)->val << endl;
}
return 0;
}③处应填( )
(RMQ 区间最值问题)给定序列a0,⋯,an-1,和m次询问,每次询问给定l,r,求max{al,⋯,ar}。
为了解决该问题,有一个算法叫the Method of Four Russians,其时间复杂度为O(n+m),步骤如下:
1) 建立Cartesian(笛卡尔)树,将问题转化为树上的LCA(最近公共祖先)问题。
2) 对于LCA问题,可以考虑其Euler序(即按照DFS过程,经过所有点,环游回根的序列),即求Euler序列上两点间一个新的RMQ问题。
3) 注意新的问题为±1 RMQ,即相邻两点的深度差一定为1。
下面解决这个±1 RMQ问题,“序列”指Euler序列:
1) 设t为Euler序列长度。取。将序列每b个分为一大块,使用ST表(倍增表)处理大块间的RMQ问题,复杂度。
2)(重点)对于一个块内的RMQ问题,也需要O(1)的算法。由于差分数组2b−1种,可以预处理出所有情况下的最值位置,预处理复杂度O(b2b),不超过O(n)。
3) 最终,对于一个查询,可以转化为中间整的大块的RMQ问题,以及两端块内的RMQ问题。
试补全程序。
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
const int MAXN = 100000, MAXT = MAXN << 1;
const int MAXL = 18, MAXB = 9, MAXC = MAXT / MAXB;
struct node {
int val;
int dep, dfn, end;
node *son[2]; // son[0], son[1] 分别表示左右儿子
} T[MAXN];
int n, t, b, c, Log2[MAXC + 1];
int Pos[(1 << (MAXB - 1)) + 5], Dif[MAXC + 1];
node *root, *A[MAXT], *Min[MAXL][MAXC];
void build() { // 建立 Cartesian 树
static node *S[MAXN + 1];
int top = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
node *p = &T[i];
while (top && S[top]->val < p->val)
①;
if (top)
②;
S[++top] = p;
}
root = S[1];
}
void DFS(node *p) { // 构建 Euler 序列
A[p->dfn = t++] = p;
for (int i = 0; i < 2; i++)
if (p->son[i]) {
p->son[i]->dep = p->dep + 1;
DFS(p->son[i]);
A[t++] = p;
}
p->end = t - 1;
}
node *min(node *x, node *y) {
return ③ ? x : y;
}
void ST_init() {
b = (int)(ceil(log2(t) / 2));
c = t / b;
Log2[1] = 0;
for (int i = 2; i <= c; i++)
Log2[i] = Log2[i >> 1] + 1;
for (int i = 0; i < c; i++) {
Min[0][i] = A[i * b];
for (int j = 1; j < b; j++)
Min[0][i] = min(Min[0][i], A[i * b + j]);
}
for (int i = 1, l = 2; l <= c; i++, l <<= 1)
for (int j = 0; j + l <= c; j++)
Min[i][j] = min(Min[i - 1][j], Min[i - 1][j + (l >> 1)]);
}
void small_init() { // 块内预处理
for (int i = 0; i <= c; i++)
for (int j = 1; j < b && i * b + j < t; j++)
if (④)
Dif[i] |= 1 << (j - 1);
for (int S = 0; S < (1 << (b - 1)); S++) {
int mx = 0, v = 0;
for (int i = 1; i < b; i++) {
⑤;
if (v < mx) {
mx = v;
Pos[S] = i;
}
}
}
}
node *ST_query(int l, int r) {
int g = Log2[r - l + 1];
return min(Min[g][l], Min[g][r - (1 << g) + 1]);
}
node *small_query(int l, int r) { // 块内查询
int p = l / b;
int S = ⑥;
return A[l + Pos[S]];
}
node *query(int l, int r) {
if (l > r)
return query(r, l);
int pl = l / b, pr = r / b;
if (pl == pr) {
return small_query(l, r);
} else {
node *s = min(small_query(l, pl * b + b - 1), small_query(pr * b, r));
if (pl + 1 <= pr - 1)
s = min(s, ST_query(pl + 1, pr - 1));
return s;
}
}
int main() {
int m;
cin >> n >> m;
for (int i = 0; i < n; i++)
cin >> T[i].val;
build();
DFS(root);
ST_init();
small_init();
while (m--) {
int l, r;
cin >> l >> r;
cout << query(T[l].dfn, T[r].dfn)->val << endl;
}
return 0;
}④ 处应填( )
(RMQ 区间最值问题)给定序列a0,⋯,an-1,和m次询问,每次询问给定l,r,求max{al,⋯,ar}。
为了解决该问题,有一个算法叫the Method of Four Russians,其时间复杂度为O(n+m),步骤如下:
1) 建立Cartesian(笛卡尔)树,将问题转化为树上的LCA(最近公共祖先)问题。
2) 对于LCA问题,可以考虑其Euler序(即按照DFS过程,经过所有点,环游回根的序列),即求Euler序列上两点间一个新的RMQ问题。
3) 注意新的问题为±1 RMQ,即相邻两点的深度差一定为1。
下面解决这个±1 RMQ问题,“序列”指Euler序列:
1) 设t为Euler序列长度。取。将序列每b个分为一大块,使用ST表(倍增表)处理大块间的RMQ问题,复杂度。
2)(重点)对于一个块内的RMQ问题,也需要O(1)的算法。由于差分数组2b−1种,可以预处理出所有情况下的最值位置,预处理复杂度O(b2b),不超过O(n)。
3) 最终,对于一个查询,可以转化为中间整的大块的RMQ问题,以及两端块内的RMQ问题。
试补全程序。
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
const int MAXN = 100000, MAXT = MAXN << 1;
const int MAXL = 18, MAXB = 9, MAXC = MAXT / MAXB;
struct node {
int val;
int dep, dfn, end;
node *son[2]; // son[0], son[1] 分别表示左右儿子
} T[MAXN];
int n, t, b, c, Log2[MAXC + 1];
int Pos[(1 << (MAXB - 1)) + 5], Dif[MAXC + 1];
node *root, *A[MAXT], *Min[MAXL][MAXC];
void build() { // 建立 Cartesian 树
static node *S[MAXN + 1];
int top = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
node *p = &T[i];
while (top && S[top]->val < p->val)
①;
if (top)
②;
S[++top] = p;
}
root = S[1];
}
void DFS(node *p) { // 构建 Euler 序列
A[p->dfn = t++] = p;
for (int i = 0; i < 2; i++)
if (p->son[i]) {
p->son[i]->dep = p->dep + 1;
DFS(p->son[i]);
A[t++] = p;
}
p->end = t - 1;
}
node *min(node *x, node *y) {
return ③ ? x : y;
}
void ST_init() {
b = (int)(ceil(log2(t) / 2));
c = t / b;
Log2[1] = 0;
for (int i = 2; i <= c; i++)
Log2[i] = Log2[i >> 1] + 1;
for (int i = 0; i < c; i++) {
Min[0][i] = A[i * b];
for (int j = 1; j < b; j++)
Min[0][i] = min(Min[0][i], A[i * b + j]);
}
for (int i = 1, l = 2; l <= c; i++, l <<= 1)
for (int j = 0; j + l <= c; j++)
Min[i][j] = min(Min[i - 1][j], Min[i - 1][j + (l >> 1)]);
}
void small_init() { // 块内预处理
for (int i = 0; i <= c; i++)
for (int j = 1; j < b && i * b + j < t; j++)
if (④)
Dif[i] |= 1 << (j - 1);
for (int S = 0; S < (1 << (b - 1)); S++) {
int mx = 0, v = 0;
for (int i = 1; i < b; i++) {
⑤;
if (v < mx) {
mx = v;
Pos[S] = i;
}
}
}
}
node *ST_query(int l, int r) {
int g = Log2[r - l + 1];
return min(Min[g][l], Min[g][r - (1 << g) + 1]);
}
node *small_query(int l, int r) { // 块内查询
int p = l / b;
int S = ⑥;
return A[l + Pos[S]];
}
node *query(int l, int r) {
if (l > r)
return query(r, l);
int pl = l / b, pr = r / b;
if (pl == pr) {
return small_query(l, r);
} else {
node *s = min(small_query(l, pl * b + b - 1), small_query(pr * b, r));
if (pl + 1 <= pr - 1)
s = min(s, ST_query(pl + 1, pr - 1));
return s;
}
}
int main() {
int m;
cin >> n >> m;
for (int i = 0; i < n; i++)
cin >> T[i].val;
build();
DFS(root);
ST_init();
small_init();
while (m--) {
int l, r;
cin >> l >> r;
cout << query(T[l].dfn, T[r].dfn)->val << endl;
}
return 0;
}⑤ 处应填( )
(RMQ 区间最值问题)给定序列a0,⋯,an-1,和m次询问,每次询问给定l,r,求max{al,⋯,ar}。
为了解决该问题,有一个算法叫the Method of Four Russians,其时间复杂度为O(n+m),步骤如下:
1) 建立Cartesian(笛卡尔)树,将问题转化为树上的LCA(最近公共祖先)问题。
2) 对于LCA问题,可以考虑其Euler序(即按照DFS过程,经过所有点,环游回根的序列),即求Euler序列上两点间一个新的RMQ问题。
3) 注意新的问题为±1 RMQ,即相邻两点的深度差一定为1。
下面解决这个±1 RMQ问题,“序列”指Euler序列:
1) 设t为Euler序列长度。取。将序列每b个分为一大块,使用ST表(倍增表)处理大块间的RMQ问题,复杂度。
2)(重点)对于一个块内的RMQ问题,也需要O(1)的算法。由于差分数组2b−1种,可以预处理出所有情况下的最值位置,预处理复杂度O(b2b),不超过O(n)。
3) 最终,对于一个查询,可以转化为中间整的大块的RMQ问题,以及两端块内的RMQ问题。
试补全程序。
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
const int MAXN = 100000, MAXT = MAXN << 1;
const int MAXL = 18, MAXB = 9, MAXC = MAXT / MAXB;
struct node {
int val;
int dep, dfn, end;
node *son[2]; // son[0], son[1] 分别表示左右儿子
} T[MAXN];
int n, t, b, c, Log2[MAXC + 1];
int Pos[(1 << (MAXB - 1)) + 5], Dif[MAXC + 1];
node *root, *A[MAXT], *Min[MAXL][MAXC];
void build() { // 建立 Cartesian 树
static node *S[MAXN + 1];
int top = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
node *p = &T[i];
while (top && S[top]->val < p->val)
①;
if (top)
②;
S[++top] = p;
}
root = S[1];
}
void DFS(node *p) { // 构建 Euler 序列
A[p->dfn = t++] = p;
for (int i = 0; i < 2; i++)
if (p->son[i]) {
p->son[i]->dep = p->dep + 1;
DFS(p->son[i]);
A[t++] = p;
}
p->end = t - 1;
}
node *min(node *x, node *y) {
return ③ ? x : y;
}
void ST_init() {
b = (int)(ceil(log2(t) / 2));
c = t / b;
Log2[1] = 0;
for (int i = 2; i <= c; i++)
Log2[i] = Log2[i >> 1] + 1;
for (int i = 0; i < c; i++) {
Min[0][i] = A[i * b];
for (int j = 1; j < b; j++)
Min[0][i] = min(Min[0][i], A[i * b + j]);
}
for (int i = 1, l = 2; l <= c; i++, l <<= 1)
for (int j = 0; j + l <= c; j++)
Min[i][j] = min(Min[i - 1][j], Min[i - 1][j + (l >> 1)]);
}
void small_init() { // 块内预处理
for (int i = 0; i <= c; i++)
for (int j = 1; j < b && i * b + j < t; j++)
if (④)
Dif[i] |= 1 << (j - 1);
for (int S = 0; S < (1 << (b - 1)); S++) {
int mx = 0, v = 0;
for (int i = 1; i < b; i++) {
⑤;
if (v < mx) {
mx = v;
Pos[S] = i;
}
}
}
}
node *ST_query(int l, int r) {
int g = Log2[r - l + 1];
return min(Min[g][l], Min[g][r - (1 << g) + 1]);
}
node *small_query(int l, int r) { // 块内查询
int p = l / b;
int S = ⑥;
return A[l + Pos[S]];
}
node *query(int l, int r) {
if (l > r)
return query(r, l);
int pl = l / b, pr = r / b;
if (pl == pr) {
return small_query(l, r);
} else {
node *s = min(small_query(l, pl * b + b - 1), small_query(pr * b, r));
if (pl + 1 <= pr - 1)
s = min(s, ST_query(pl + 1, pr - 1));
return s;
}
}
int main() {
int m;
cin >> n >> m;
for (int i = 0; i < n; i++)
cin >> T[i].val;
build();
DFS(root);
ST_init();
small_init();
while (m--) {
int l, r;
cin >> l >> r;
cout << query(T[l].dfn, T[r].dfn)->val << endl;
}
return 0;
}⑥ 处应填( )
下列有关栈论述正确的是( )
下列论述中正确的是( )
某二叉树共有7个结点,其中叶子结点只有1个,则该二叉树的深度为(假设根结点在第1层)( )
在软件开发中,需求分析阶段产生的重要文档是( )
构造化程序所规定的基本构造不涉及( )
下面描述中错误的是( )
负责数据库中查询操作的数据库语言是( )