BZOJ2038 小Z的襪子 (莫隊算法)


題目鏈接:

http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=2038

專題練習:

http://acm.hust.edu.cn/vjudge/contest/view.action?cid=29469#overview

 (轉自kuangbin)

 

2038: [2009國家集訓隊]小Z的襪子(hose)

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Description

作為一個生活散漫的人,小Z每天早上都要耗費很久從一堆五顏六色的襪子中找出一雙來穿。終於有一天,小Z再也無法忍受這惱人的找襪子過程,於是他決定聽天由命…… 具體來說,小Z把這N只襪子從1到N編號,然后從編號L到R(L

Input

輸入文件第一行包含兩個正整數N和M。N為襪子的數量,M為小Z所提的詢問的數量。接下來一行包含N個正整數Ci,其中Ci表示第i只襪子的顏色,相同的顏色用相同的數字表示。再接下來M行,每行兩個正整數L,R表示一個詢問。

Output

包含M行,對於每個詢問在一行中輸出分數A/B表示從該詢問的區間[L,R]中隨機抽出兩只襪子顏色相同的概率。若該概率為0則輸出0/1,否則輸出的A/B必須為最簡分數。(詳見樣例)

Sample Input

6 4
1 2 3 3 3 2
2 6
1 3
3 5
1 6

Sample Output

2/5
0/1
1/1
4/15
【樣例解釋】
詢問1:共C(5,2)=10種可能,其中抽出兩個2有1種可能,抽出兩個3有3種可能,概率為(1+3)/10=4/10=2/5。
詢問2:共C(3,2)=3種可能,無法抽到顏色相同的襪子,概率為0/3=0/1。
詢問3:共C(3,2)=3種可能,均為抽出兩個3,概率為3/3=1/1。
注:上述C(a, b)表示組合數,組合數C(a, b)等價於在a個不同的物品中選取b個的選取方案數。
【數據規模和約定】
30%的數據中 N,M ≤ 5000;
60%的數據中 N,M ≤ 25000;
100%的數據中 N,M ≤ 50000,1 ≤ L < R ≤ N,Ci ≤ N。

HINT

 

Source

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莫隊算法可以解決一類不修改、離線查詢問題。

如果知道一段蘊含的值v[i][j]且可以O1知道v[i][j+1]v[i][j-1]v[i+1][j]v[i-1][j] 

那么,此時可以使用暴力求解,但是求解順序是個問題,那么,該算法為我們提供了一個比較優秀的順序(因為完美方案是旅行商問題,最短遍歷所有點(因為把詢問的l,r當做橫縱坐標的話,其實詢問與詢問之間的時間成本就是點之間的曼和頓距離))

 

構造曼哈頓最小生成樹的做法完全不明白。

寫了個直接分段解決的辦法。

 

說一下這道題目的分段原理

把1~n分成sqrt(n)段。

length = bk = sqrt(n)

m個查詢先按照l屬於第幾個塊排序,在同一塊再按照r排序。

於是同塊查詢的轉移,r是遞增的,l是在bk長度范圍內震盪的,跨區域查詢的花銷最大為n

總的時間復雜度是n*sqrt(n),可以接受

 

說下這道題目的轉移原理

當知道v[i][j]的時候,比如要向右拓展一格,則第j+1個襪子可以和區間內已有每只該顏色襪子匹配,於是方案數ncnt+=cnt[c[j+1]],同時,該種襪子個數cnt[c[j+1]]+=1;

收縮的時候相反,減去就好

最后的答案,分母就是從r-l+1個中選2個大方法數

 

 1 #include<cstdio>
 2 #include<iostream>
 3 #include<algorithm>
 4 #include<cstring>
 5 #include<cmath>
 6 using namespace std;
 7 const int maxn=50001;
 8 int c[maxn];
 9 int pos[maxn],bk;
10 int n,m;
11 int nl,nr;
12 long long cnt[maxn];
13 long long ncnt;
14 long long gcd(long long a,long long b){return b==0?a:gcd(b,a%b);}
15 struct qnode
16 {
17     int l,r,id;
18     long long cnt;
19 }q[maxn];
20 bool cmp_sp(qnode a,qnode b){return pos[a.l]<pos[b.l]||(pos[a.l]==pos[b.l]&&a.r<b.r);}
21 bool cmp_id(qnode a,qnode b){return a.id<b.id;}
22 inline void push(int x){ncnt+=cnt[c[x]]++;}
23 inline void pop(int x){ncnt-=--cnt[c[x]];}
24 void update(int l,int r)
25 {
26     while(l<nl)push(--nl);
27     while(r>nr)push(++nr);
28     while(l>nl)pop(nl++);
29     while(r<nr)pop(nr--);
30     //printf("%d %d %lld\n",nl,nr,ncnt);
31 }
32 int main()
33 {
34     while(~scanf("%d%d",&n,&m))
35     {
36         bk=ceil(sqrt(double(n)));
37         for(int i=0;i<n;i++)
38         {
39             scanf("%d",&c[i]);
40             pos[i]=i/bk;
41         }
42         for(int j=0;j<m;j++)
43         {
44             scanf("%d%d",&q[j].l,&q[j].r);
45             q[j].l--;q[j].r--;
46             q[j].id=j;
47             q[j].cnt=0;
48         }
49         sort(q,q+m,cmp_sp);
50         nl=0,nr=-1,ncnt=0;
51         memset(cnt,0,sizeof(cnt));
52         for(int i=0;i<m;i++)
53         {
54             update(q[i].l,q[i].r);
55             q[i].cnt=ncnt;
56         }
57         sort(q,q+m,cmp_id);
58         for(int i=0;i<m;i++)
59         {
60             //printf("%lld\n",q[i].cnt);
61             long long aa=q[i].cnt,bb=(q[i].r-q[i].l+1)*(q[i].r-q[i].l)/2,cc=gcd(aa,bb);
62             aa/=cc,bb/=cc;
63             if(aa)
64                 printf("%lld/%lld\n",aa,bb);
65             else printf("0/1\n");
66         }
67     }
68     return 0;
69 }

這個代碼融合了幾家之長,個人感覺已經挺優美了

這個代碼參考的話一定要謹慎,因為他沒有A掉bzoj2038

但是我自己和一個過掉的程序對拍,怎么都是對的。。。真是驚了,說明整體思路沒問題,應該是某個邊界出了問題

bzoj這幾天持續掉線,等他恢復了我再修改代碼。

下面順便附上數據生成器

 1 #include<cstdio>
 2 #include<iostream>
 3 #include<cstdlib>
 4 #include<ctime>
 5 using namespace std;
 6 const int maxn= 50000;
 7 int main()
 8 {
 9     srand(time(NULL));
10     int t=1;
11     //t=rand()%20+1;
12     while(t--)
13     {
14         int n,m;
15         n=rand()%maxn+1;
16         m=rand()%maxn+1;
17         printf("%d %d\n",n,m);
18         int x,y;
19         for(int i=1;i<=n;i++)
20         {
21             x=rand()%n;
22             printf("%d ",x);
23         }printf("\n");
24         for(int i=1;i<=m;i++)
25         {
26             x=rand()%n+1;
27             y=rand()%n+1;
28             if(x==y)y++;
29             if(x<y)printf("%d %d\n",x,y);
30             else printf("%d %d\n",y,x);
31         }
32     }
33     return 0;
34 }

如有疑問,情各位看官老爺不吝賜教,在下萬分感謝

 


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