总结


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一、常见错误

代码细节

  1. 当两个特别大的数相乘后取模时,要使用快速乘。
  2. 注意:使用long long时,要检查传参是否传int。
  3. 注意:不要3数连乘 不要int×int 不要忘记负数 不要忘模 (long long范围)。
  4. 数组大小,乘2,乘4等问题。
  5. 数组类型,连续定义有时会错(如把int定义成bool)。
  6. 不要忘记初始化。
  7. 多测清空问题:每定义一个变量,数组,就要添加对应的清空代码。
  8. 行,列一定要看清楚,不要写混。
  9. 除法,逆元可能被卡(虽然模数是质数,但除数模完后,可能是0)。要尽量避免求逆元。对于上述情况,可以定义一个结构体维护,额外记录下0的个数。
  10. 不能直接把字符串(char*)作为stl容器的类型,可以转换为string或手写比较函数,否则会错。

其它

  1. 2-SAT:a->b即!b->!a 两条边都要连。

  2. splay,lct注意事项:

    1. 旋转时fa的连接。

    2. 旋转时新根的fa。

    3. 旋转时旧根的fa的儿子要赋值为新根。

    4. 维护标记:

      旋转后,2次上传 splay前,下放标记 access更换重儿子时,上传 cut后,上传(也许)

  3. 行列式,高斯消元等的乘法值要预处理出来,否则会错,就是

     int t=1ll*sz[j][i]*ksm(sz[i][i],md-2)%md;
    
  4. 线段树合并,主席树的空间要略大于$O(nlogn)$。

  5. 线段树合并要特判叶子节点。

  6. a/b 向上取整 (a+b-1)/b 要特判负数。

  7. 注意输出-0.00的问题。

  8. 使用标记永久化,上传时要注意考虑标记。

  9. 主席树在新建节点时要把原来的复制全。

  10. 点在多边形内部判定,需要考虑点在边界上的情况。

  11. 在树dfs时,如果需要的临时变量是公用的,那么需要先进行所有子树的dfs,防止正在使用的这个变量被子树破坏(通常是树形背包)。

二、一些技巧

一、动态规划

DP设计

  1. 互质数的选择,当质因数较大时采用分组背包,较小时状压记录,以平方根为界(luogu寿司晚宴)。

  2. 对于状态转移有环的动态规划,使用如下方式求解:

    1. 若转移里没有max/min,只有加减乘除运算,可以建立方程组,通过高斯消元在O(n^3)得出解。

    2. 若转移只是对一些元素取max/min(或第k大/小值),再加/减一个值,可以建图,使用dij或spfa求解。

    3. 若u依赖v,且若v能更新u,则dp[u]>=dp[v],且求的是min(例如dp(u)=min(S(u)+∑dp[v],K(u)))。

      每次:

      1:把值最小的点标记 2:if 一个点u依赖的所有v都被标记 计算dp(u),并标记u, 3:回到1 直到所有点被标记。 就结束。

    4. 若2,3都不满足,可以使用如下方法: 先把每个点都入队,每次从队首取出u,并计算dp(u),若dp(u)发生更新,则把依赖u的v都加入队列(前提是v不在队列中)。 这个方法很像spfa,但时间复杂度最坏为O(nm)。

    例题:模拟赛tiger,luogu 骑士游戏

  3. 每次找一段删除,删除后自动合并的DP的一种解决方法:

    先设dp(i,j)表示考虑i~j的结果 然后,考虑i这个点的情况:i一定是和之后的几段一起合并后删除 例如:i j -----*****--@@-&&&&&-------- 而中间的几段一定不能一起删除

    因此,像 ------####------#####-------

    这种情况是不可能的 所以,中间的段就是单独的子问题了。 还要加一组状态k,表示之前的连续段的信息。

  4. 对于树形背包,通常,我们有两种方法:

    基于dfs合并,可以知道每个点的确切情况(比如子树中选了多少),但是,复杂度较高(因为合并背包很慢)。 在dfs序上DP,复杂度较低,但是,不能 知道每个点的确切情况(因为是在序列上)。

  5. 有字典序限制的DP(以大于为例):

    通常,我们有两种方法: 1、记录下当前是“放什么都大于(之前已经大于)”,还是“放大于的才大于”。 这个通常用于数位dp 但是,这个会使数有本质区别,难以处理。 2、确定一个前缀一模一样,下一位大于,之后随意。 这样我们可以根据前缀算出当前状态,并且之后的dp不受影响。 但是,有时这样复杂度较高,并且,如果有多个有字典序限制,这个方法就不适用了。

  6. 若在树上进行类似“随机游走的”DP,可以不用高斯消元:

    1、设$f_u$=\(k_u*f_{fa}+b_u\)。 2、由于u的计算仅依赖u的父亲和儿子,把儿子用“1”的方法表示,儿子的父亲是本身,这样u就只依赖u和父亲。 3、通过移项,使u仅依赖父亲,进而表示为“1”中的形式。 4、最后,根节点的b就是答案。

  7. 有些容斥原理可以DP,在奇偶性改变时,取相反数即可。

  8. 关于连通图计数的DP,可以设$dp_i$表示$i$个点连通的方案数,转移时先算出方案总数,再减去不连通的。不连通的可以枚举编号最小的点所在连通块的点数$j$,用$dp_i$减去$dp_j*x$,其中$x$是剩余的$i-j$个点的方案总数。当图相对复杂(比如完全二分图)时,可以增加一维状态,同时也要多一层枚举。

  9. 树形的有依赖dp也可以分两次dp,分别考虑向上和向下传递(即换根dp)。

  10. dp套dp:通过外层dp,算出使某个问题的解为给定值的方案数等,其中这个问题需要用内层dp解决。 按照内层dp所需要的输入顺序进行外层dp,将内层dp转移所需要的依赖(可以观察填表的过程)通过状压记录成状态(可以预处理出这些状态的转移自动机),进行dp。

  11. 数位DP可以统计L到R之间的$f(x)$之和。要求f只和x的数位有关。若f本身就是递推式,可以按照f的递推顺序进行数位DP,并设F表示在限制下f之和,并把f的转移式子改成F的。

  12. 数位DP若需要记录进位信息,可以从低位到高位进行dp。例题

  13. 有时,可以用两种方式表达计数DP,根据这两种表示法相等的,来列方程求解。

  14. 秩为x的矩阵计数可以DP,只要记录当前的秩,转移时考虑是否增加秩即可。

  15. 麻将题(横三竖三的),可以dp,因为三个横的就能变成三个竖的,因此横的不会超过2个,可以压进dp状态。具体细节

  16. 区间DP通常有两种转移形式:从两端删除,或从中间分裂。

  17. 涉及到矩形计数,最大矩形等问题时,可以考虑悬线法,配合单调栈,枚举一个数作为区间的最小值。

  18. 网格图中的放置可以考虑插头DP,就是记录当前考虑的行上面每一列的信息。

  19. 记录几个变量的相等关系,可以使用最小表示法。

DP优化

  1. 对于有些DP,可以先设计出比较简单的状态后,去掉一些无用状态,等价状态,进行优化。(可以使用记忆化搜索)
  2. 带权二分:若选择dp等满足凸性,可以用直线切割凸包,将选的代价修改,通过二分找到合适的位置。
  3. 在对DP进行卡常优化时,可以试试改成记忆化搜索,有时能快很多。
  4. 如果转移时需要枚举相交的区间,可以使用容斥,转化为枚举不相交的区间,这样l和r就没有联系了,可以分开计算,从而减少一维。
  5. 决策单调性总结
  6. 对于一般的01背包,复杂度为$O(NM)$,但如果物品体积的范围C不算大,可以按照C去依次计算,当考虑到体积为x的物品时,对于模x意义下相等的数,从小到大满足决策单调性,使用分治,可以把复杂度降低至$O(NlogN+MClogM)$。
     void dfs(int l,int r,int l2,int r2,int x,int s)
     {
     	if(l>r)return;
     	int m=(l+r)>>1,wz=0;
     	for(int y=l2;y<=r2&&y<=m;y++)
     	{
     		if(m-y>=su[x].size())
     			continue;
     		ll t=dp[x*y+s]+su[x][m-y];
     		if(t>jh[x*m+s])
     			jh[x*m+s]=t,wz=y;
     	}
     	dfs(l,m-1,l2,wz,x,s);dfs(m+1,r,wz,r2,x,s);
     }
    
     for(int i=1;i<=300;i++)
     {
     	for(int s=0;s<i;s++)
     	{
     		int t=(k-s)/i;
     		dfs(0,t,0,t,i,s);
     	}
     	for(int x=1;x<=k;x++)
     	{
     		dp[x]=jh[x];
     		jh[x]=0;
     	}
     }
    
  7. 在dp转移时如果需要卷积,但是和他卷积的数组差分后容易维护(比如$dp(i)=\Sigma dp(i-j)*j$),可以不用NTT,直接用前缀和维护。
  8. 解决LIS问题,如果序列很长,但序列具有相似性,且值域不大,也可以设$dp(x,y)$表示以x结尾,长度为y的LIS,然后按顺序枚举x,滚动数组进行更新。
  9. 对于递推,如果需要区间询问(比如询问区间内不同子序列数目),可以把转移写成矩阵,然后算出前缀积和逆矩阵的前缀积。注意乘法的顺序

二、字符串

  1. AC自动机算法在匹配时,在fail树上的链将都被匹配,所以经常与树上算法联合使用(luogu P3796,luogu P2336喵星球上的点名)。
  2. 后缀自动机跳fail的注意事项 (压缩字符串)。
  3. 处理类似重复子串的问题,可以考虑枚举长度L,然后每隔L放一个关键点,并计算相邻的关键点的lcp,lcs等信息。
  4. 扩展后缀数组:在trie树上构建,使用倍增,类似普通SA。
  5. 处理回文的问题时,可以枚举回文中心。为了减少细节,有时可以在每个字符后面加入$#$。
  6. 回文自动机(PAM)
  7. 前后添加的哈希,可以从中间开始,维护左边的后缀,右面的前缀的(从左到右的)哈希值。询问子串时拼接即可。或者维护懒标记。

三、数学

数论等

  1. $O(1)$快速乘代码:

     ll ksc(ll a,ll b)
     {
     	return (a*b-(ll)((long double)a/md*b)*md+md)%md; 
     }
    
  2. 中国剩余定理,可以在计算时之算出前缀积(变算边乘),复杂度可以从$O(n^2)$降到$O(n)$,在计算时调整下余数即可。如果需要高精维护,此法可以起到优化。

  3. 1到n中所有数的约数的约数个数和大概是$O(nlog^2n)$的。

  4. 带变量x的组合数,可以把组合数拆开变成下降幂,用斯特林数+二项式定理表示出系数,从而转化为关于x的多项式。

  5. 如果对实数的精度要求非常高,且运算不复杂,可以定义分数类解决。

  6. BSGS算法在有多组询问时,可以适当增加步长。

  7. 使用对数可以把幂变乘,把乘变加,把除变减。例如:\(y>\frac{k}{x^a}\),可以变为$log(y)>log(k)-a*log(x)$。

  8. 在一个数列中,从某个位置开始的所有前缀的gcd,只有$logm$种,可以维护。

  9. 有时,可以对矩阵乘法进行改造,并且,通常改造后会满足结合律。

  10. 同余不等式可以使用递归求解

计数

  1. 遇到用若干个数相加组合成一个数的问题,可以考虑同余最短路(NOIP2017 小凯的疑惑,墨墨的等式)。

  2. 平方和问题:考虑平方的实际意义 (二维枚举,二维dp)。带组合数的,也可以用类似做法。

  3. 倍增合并(有时可以使用fft加速合并),有时能比矩阵快速幂少一个m。

  4. 矩阵乘法两种形式:

    1. 数列递推,每次生成一个。
    2. 高维递推优化,每次推进一层。
  5. 枚举,算贡献(相当于交换求和符号)。

  6. 两种容斥原理:交集,并集。(都要考虑到)

  7. 关于匹配的容斥:若有被多次匹配的,就有没被匹配的,按照没被匹配的进行容斥。

  8. 有些计数类的递推(如:\(dp(i,j)=dp(i,j-1)+dp(i+1,j+1)\)),可以画出转移的图后,(通过扭转等)转移为网格图路径计数问题。

  9. 网格图有限制的路径计数:

    1. 只有一个限制(如三角形,j<=i),可以容斥,不合法的可以将起点或终点进行对称。
    2. 有两个限制(如平行四边形中),还是容斥,但要考虑反复经过分界线的情况。如:A,ABA,B,BAB等应减去。AB,BA,ABAB,BABA以及不进行对称等应加上。
     int ans=F(n,n+m);
     int a=0,b=0;A(a,b);B(a,b);
     ans=(ans+jisuan1(a,b))%md;
     a=0;b=0;B(a,b);A(a,b);
     ans=(ans+jisuan2(a,b))%md;
     a=0;b=0;B(a,b);
     ans=(ans-jisuan1(a,b)+md)%md;
     a=0;b=0;A(a,b);
     ans=(ans-jisuan2(a,b)+md)%md;
    
  10. 网格图中两条不相交路径计数,可以用总数减去相交的,相交的就是把交点后面的路径交换。

  11. 多项式可以放进矩阵中,进行矩阵快速幂。

  12. 如果多项式的次数始终不是很多,也可以直接用点值法维护,在开始和结束时进行NTT即可。

  13. FFT为了防止炸精,可以预处理出单位根,而不是直接乘。

    for(int i=0;i<(h>>1);i++)
    	ww[i]=cp(cos(2*pi*lx*i/h),sin(2*pi*lx*i/h));
    
  14. 在FFT时若有$ik$之类的项,可以转化为$\frac{k(k+1)}{2}+\frac{i(i-1)}{2}-\frac{(k-i)(k-i+1)}{2}$,便于FFT。

  15. 若要求$\Sigma A_{i,j}×x_×x$的最值,可以对于每一个x,只看关于它的项,发现是一个二次函数,那么让这个x等于对称轴即可。这样会得出n条方程,高消即可。

四、博弈

  1. 只要两个子游戏没有关联了,就可以用sg异或了。
  2. 翻硬币游戏,只要选的硬币是反转的硬币中编号最大的即可。计算时可以把直接翻转理解为添加。
  3. 阶梯nim:每次取走若干个放到上一堆中。只要记录奇数位置的异或即可。这个游戏也可以放到树上进行,方法相同。

五、树上问题

  1. 在一棵树上统计子树信息,如果子树信息不能快速合并,可以采用dsu on tree算法(luogu 雨天的尾巴,回文路径计数)。

  2. 树链合并(深度和减去相邻lca深度),暴力树链合并,access是均摊的。

  3. 基环树方法:将环提出,变为森林,对每棵树计算,然后合并。

  4. 树统计(效率):线段树合并>启发式合并=dsu on tree

  5. m个节点的所有lca在O(m)级别,可以用虚树。

  6. 给定树上若干的点,求最小生成树大小,可以按照dfs序排序后,用总深度减去相邻的lca的深度,再减去所有的lca的深度。

  7. 建虚树的步骤

     int build(vector<int> &sz)
     {
     	//1. 将点按照dfs序为关键字排序(此处已省略)。
     	for(int i=0;i<cs;i++)
     		ve[cl[i]].clear();
     	cl[0]=st[0]=sz[0];cs=tp=1;//2. 清空数组,将第1个点压到栈中。
     	for(int i=1;i<sz.size();i++)
     	{
     		int u=sz[i],lc=getlca(u,st[tp-1]);//3. 枚举到下一个点u,计算u与栈顶点的最近公共祖先lca
     		while(tp>=2&&de[lc]<=de[st[tp-2]])//4. 假设栈中栈顶下方的点为w(若栈中只有1个点就直跳过这一步),若w点的深度大于等于lca就把v向w连一条边,并且弹掉v,重复此步,否则就到下一步。
     		{
     			ve[st[tp-2]].push_back(st[tp-1]);
     			tp-=1;lc=getlca(u,st[tp-1]);
     		}
     		if(lc!=st[tp-1])//5. 若lca不是当前的栈顶点,那么就把lca和栈顶点连边
     		{
     			ve[lc].push_back(st[tp-1]);
     			st[tp-1]=cl[cs++]=lc;//并把栈顶变为lca
     		}
     		st[tp++]=cl[cs++]=u;//6. 最后把u压入栈中
     	}
     	for(int i=0;i+1<tp;i++)//7. 把栈顶v与栈顶下方的点为w连边,并且把v弹掉,这么做直到栈里只有一个点
     		ve[st[i]].push_back(st[i+1]);
     	return st[0];//这个点就是虚树的根了
     	//为了方便,有时把1也加进去。
     }
    
  8. 长链剖分优化dp时,对于轻儿子直接爆算,重儿子继承后将指针移位,进行+1或-1的调整。比如:

     int& F(int u,int i)
     {
     	if(i>=dep[u])
     		return z0;
     	return f[lf[u]+i];
     }
     if(son[u]!=-1)
     {
     	dfs2(son[u],u);
     	lg[u]=lg[son[u]]+1;//指针移动
     	lf[u]=lf[son[u]]-1;//指针移动
     }
     F(u,0)=1;
     if(son[u]==-1)return;
     for(int i=fr[u];i!=-1;i=ne[i])
     {
     	if(v[i]==fu||v[i]==son[u])
     		continue;
     //进行转移
     }
    
  9. 若要求一段路径上的颜色数,可以考虑每种颜色的贡献:若删除所有这种颜色后,起点和终点不在一个连通块中,则有贡献。

  10. 树的重心,也是树上到其他点距离之和最小的点,满足其子树大小的最大值最小(不超过一半)。如果有两个重心,则这两个重心连着,且最大子树正好为一半。

  11. 距离树上某一个点的最远点一定是(任意)直径的一个端点。

  12. 合并两棵树的直径时,新树的直径端点一定是这两棵树的直径端点(共四个)中的两个。可以分6种情况讨论。

  13. 树上“一定距离以内的”DP方法

  14. 换根DP:先进行一次DFS,第二次DFS时维护父树的信息。需要考虑如何快速计算一棵子树挖去它的一个儿子后的DP值。

  15. 求树上两条路径的交:两条路径(a,b)与(c,d),四个点两两求LCA,得到$x1=lca(a,c),x2=lca(a,d),x3=lca(b,c),x4=lca(b,d)$。再从这四个点中取出深度最大的两个点p1,p2 若p1​≠​p2​,则交为p1到p2;若p1​=p2​,且p1的深度小于 ca(a,b)或小于lca(c,d)的深度,则无交点,否则只有一个交点p1​。

  16. 要求出树上所有路径/连通块的信息,可以使用点分治,这样,每个路径/连通块都会考虑到,且只需$O(nlogn)$。

  17. $m$条路径一定可以覆盖有$2m$个叶子的树。

六、图论

  1. 最小生成树更新:只需判断环的最值即可

  2. 图上的所有MST,满足:

    1、对于任意权值的边,所有最小生成树中这个权值的边的数量是一定的(根据克鲁斯卡尔算法即可得出) 2、对于任意正确加边方案,加完小于某权值的所有边后图的连通性是一样的 3、对于相同权值的边,任意顺序都是可以的。

  3. 边权只有0,1的图的最短路可以用bfs求解。

  4. 在涉及到连通性,以及最长路等问题要考虑缩点(受欢迎的牛)。

  5. 欧拉回路构造:出栈时输出+“当前弧优化”

  6. 三元环枚举:按度数将边定向,大->小,之后暴力枚举即可。

  7. 2-SAT:若a能推出b,连a->b,连!b->!a。

    之后,找scc,若一个变量的两种取值位于同一scc,则无解。 若要构造解,则取两种取值中scc编号较小的。

  8. 奇环的判断使用黑白染色。

  9. 给一个图,删边,问连通性,可以把非树边随机一个权值,树边的权值为覆盖它的非树边的权值的异或和。查询时求出是否有异或和为0的子集即可。

  10. 点权图的最短路,每个点只会被更新一次,这个性质可以用于某些优化。比如

  11. 点权都为正数的最小(非零)权闭合子图,可以tarjan,然后考虑出度为0的SCC。

七、网络流

  1. 平面图的最小割就是对偶图的最短路(每个面看做一个点,相邻的面看做边)(luogu P2046海拔,luogu 狼抓兔子)。

  2. 网络流的最小割模型:

    1. “文理分科”
    2. “选择+2个具有贡献”
  3. 在题目涉及到所有点对的最大流/最小割时,可以通过最小割树,将其转化为树链上的最小值。

  4. 对于二分图完美匹配的判定,可以考虑Hall定理。

  5. 问题:有n个点,选择每个点有代价,m条关系(x,y,z)表示同时选择x,y有z的收益。使收益-代价最小。

    可以使用最小割求解。 首先,假设可以得到所有收益,不付出代价。并用最小割割掉不合法的。 S向每个点连边,边权为代价。每个点向T连边,边权为包括它的收益和的一半。 对于每条关系,$x$到$y$连边权为$\frac{2}$的双向边。 可以把边权先扩大到2倍。

  6. 费用流处理负圈的方法

  7. 最小割的数学定义,令$x$为一个01变量,我们假设若$x$最后在$S$集合,则$x=0$,否则$x=1$ 则边$(S,x,a)$对答案的贡献为$ax$ 则边$(x,T,a)$对答案的贡献为$a(1-x)$ 则边$(x,y,a)$对答案的贡献为$a(1-x)y$ 同理,如果我们能把贡献写为以上的形式,则可以用最小割求最优解 比如:有若干个01变量,每个变量取0/1有代价,还有若干关系(x,y,z)表示如果x取1,y取0,有z的代价。要求总代价最小。可以使用最小割。

  8. 有些网络流问题,可以先u建出一个比较简单的图,然后把点,边合并。

八、数据结构

  1. 有时,权值线段树可以代替treap,能减小常数和代码量(luogu 郁闷的出纳员)。

  2. 有时,线段树可以代替splay,方法时记录每个位置是否有元素,查询第k个值时线段树上二分(NOIP2017 列队)。

  3. 处理区间内出现过的数时,可以求出每个数的后继,然后就变成了区间内大于某数的数(luogu HH的项链)。如果在树上可以使用这种方法

  4. 某种在线-->离线:建立线段树/树状数组,当某个区间都被加入时,离线处理,要求询问区间分裂后能合并结果(其实这个叫做二进制分组)。

  5. 很多树形数据结构都可以打标记(线段树,splay,左偏树)。

  6. 通常的树持久化方法:每次新建一个根。避免持久化的技巧:版本树(离线)。

  7. 在处理覆盖问题时,可以用并查集维护每个点向后第一个未被覆盖的位置(包括自身),比线段树快,树上覆盖也可以。

  8. 笛卡尔树:将RMQ变为lca,可以动态维护单调栈,解决RMQ之和等问题。

  9. 计算最大矩形时,除了单调栈,还可以递归,就是每次找到最小值,并递归它两边的区域。

  10. 处理异或的问题有一种常用技巧:就是把每个二进制位拆开单独处理,这样只有不同的才会有贡献。可以将异或问题转换为了是否为不同的数。

  11. 有时,我们的可持久化并查集只需要查询历史版本,不需要在历史版本上修改(例如添加边后,询问之前的连通性)。

    这时,我们有一个log的做法。 维护一个只按秩合并,不路径压缩的并查集。 对于每条边,记录它出现的时间,判断连通性找根时,如果它到它的父节点的边出现了,就找父节点的根,否则它就是根。 这样,不路径压缩,边的状态只有两种,存在/不存在,若存在就是唯一的。

  12. 线段树合并,通常用在树上。

    需要满足的条件:在合并时,对于一棵空树,可以直接return或在另一棵树上打标记。

  13. 看到RMQ之和的问题,可以考虑单调栈,或者每次找RMQ并分治两边。

  14. 只进行加的高精,有时可以使用线段树维护:加法时,在线段树上二分进行进位。比较时,使用哈希找lcp进行比较(要注意从高位到低位)。并且,可以可持久化。

  15. 二维线段树通常使用动态开点,x树的每个节点都保存它的y树的根。

  16. 主席树,二维线段树等数据结构如果要区间修改,通常使用标记永久化(要求标记之间没有顺序要求)。

  17. trie字典树支持删除,只要额外维护子树大小即可。

  18. 标记永久化可以解决一些其它问题,比如:有一棵树,单点修改,查询一个点到根的路径上与x异或的最大值。这个可以做到$O(nlog^2n)$时间,$O(nlogn)$空间。

  19. 启发式合并,启发式分裂,有时可以做到log。

九、几何

  1. 平面分治,可以用于平面上的最近距离等问题(最近点对,最小周长三角形)。只要先把x排序,分治时把y排序,用双指针扫描即可。

十、其它

算法设计

  1. 生成匹配的括号序列,只需模拟一个栈,记录栈中的括号数即可(CF1015F,CF508E)。

  2. 求第k小值(k不大),可以采用A*算法,要保证每种状态都能被扩展出,且扩展出的状态非递减(luogu 超级钢琴,K短路,OVOO)。

  3. 离线处理以及强制在线:

    1. 离线处理可以把询问排序,并按照顺序求解。强制在线可以全部处理后可持久化(NOI2018 归程)。
    2. 离线处理可以倒推。
    3. 离线处理可以得出每种操作的时间序(loj121 动态图的连通性)。
  4. 当处理一个要求整体满足的问题时,可以只考虑局部,当所有的局部都满足时,整体就满足了(luogu 双栈排序,NOI2018 冒泡排序)。

  5. 第k小问题的计数可以用容斥 (秘密袭击),就是说:

    x成为第k小需要满足两个条件:$<x$的数目小于k,$\leq x$的数目大于等于k。 可以用满足1的减去满足1且不满足2的。 显然,不满足2,就一定满足1。 因此,用“$<x$的数目小于k”减去“$\leq x$的数目小于k”即可。

  6. meet-in-the-middle 算法

    应用:BSGS优化,分别以1,平方根为步长,进行预处理,这样,任意一个数都能用处理好的两个数之和来表示。

  7. 易忘的:

    线段树合并 分块,分类 差分约束 预处理 线段树分治,线段树建图,线段树扫描线 2-SAT bitset优化

  8. 看到方差可以考虑推式子,转化为平方和-平均数×总和。

  9. 排列的三维偏序,可以容斥。答案为$\frac{F(a,b)+F(a,c)+F(b,c)-\frac{n*(n-1)}{2}}{2}$。F为二位偏序。

  10. 判断两种状态能否到达时,若状态的转移有单方向性,可以求出两个状态按照方向转以后到达的最终状态,判断是否相等。(其实就是状态的转移是树形的)。

  11. 正难则反,可以把问题反过来(比如:让求字符串中是否有不相等的距离为k的两个位置,由于字符串算法大多是求匹配的,所以可以反过来,看是否都相等)。

  12. 坐标转化:曼哈顿距离是∆ x与∆ y之和,切比雪夫距离是∆ x与∆ y的最大值。

  13. 考虑一个问题时,可以考虑特殊情况的解法(比如树上问题,可以先考虑链,菊花的情况;基环树,可以先考虑树上的情况)。

  14. 如果网络流的建图比较简单,可以考虑模拟网络流优化(数据结构实现增广),或堆模拟反悔操作

  15. 分类考虑:一部分满足种类数小(预处理),一部分计算快,可以分类求(通常平方根为界,但实际上有偏差)。

  16. 如果题目中要求最后一个,即max,可以使用min-max容斥变为求max,即第一个。

算法优化

  1. 传有数组的结构体要尽量用引用。

  2. 模数要用define或const!!!!会快些

  3. 在枚举子集时,若要遍历其中的元素,可以采用如下方法,会快些:

    for(int i=0,j=1;i<n;i++,j=(j<<1))
        lg[j]=i;
    //……
    for(int i=0;i<(1<<n);i++)
    {
        for(int t=i;t>0;t^=t&(-t))
        {
            int k=lg[t&(-t)];
            //……
        }
    }
    
  4. FWT的一个小技巧:此处

  5. Hash挂链通常比map快,快很多,但要注意hash的方法。

  6. 在使用枚举+二分时,可以把枚举的顺序打乱,并在二分前先判断当前的最优解是否可行,这样可以把二分的次数降到期望$O(logn)$。

  7. 在优化算法时,可以考虑把若干次相似的操作合并成一次进行。

  8. 在图中路径计数使用矩阵快速幂时,如果这个图时DAG,可以按照拓扑序之进行三角的枚举,从而把常数变为$\frac{1}{6}$。

  9. 若矩阵快速幂复杂度太高,可以考虑使用BM求出前几项递推式,进行快速递推。

  10. 带修改的二维偏序的枚举,可以做到$O(nlogn)$,方法是按照第一维建立线段树,维护第二维的最值。在枚举时dfs线段树,根据这个最值判断。例题

三、一些公式

组合数

二项式反演

min/max容斥扩展

单位根反演

EXCRT

\(x = r1 (mod a1)\) \(x = r2 (mod a2)\) \(k1 * a1 + r1 = k2 * a2 + r2\) \(k1 * a1 = (r2 – r1) (mod a2) (3)\) 在此基础上我们求k1这个未知变量即形如$ax = c (mod b)$中的x的解, 设得出的解为k0(最小正整数解), 那么(3)的 k1的通解一定为 \(k1 = k0 + t * \frac{a2}{gcd(a1, a2)}\) (t为任意正整数) 带入(1)中即可得$x = k0 * a1 + r1 + t * a1 * \frac{gcd(a1, a2)}$ \(x = k0 * a1 + r1 (mod (lcm(a1, a2))) (4)\) (4)就是我们想要的合并方程(切记k0为最小正整数解)

杜教筛

\(S(n)=\Sigma(f*g)(i)-\Sigma g(d)*S(\frac{n}{d})\)

四、一些模板

由于篇幅太长,见此处


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