UVA - 1471 Defense Lines (set/bit/lis)
紫薯例题+1。
题意:给你一个长度为n(n<=200000)的序列a[n],求删除一个连续子序列后的可能的最长连续上升子序列的长度。
首先对序列进行分段,每一段连续的子序列的元素递增,设L[i]为下标i对应的元素向左能延伸到的最大长度(在同一段内),R[i]为向右能延伸到的最大长度,则问题转化成了对于每个下标i,找到在它前面的下标j中a[j]<a[i]且L[j]最大的j,然后用R[i]+L[j]去更新ans。
第一种方法是用一个二元组(x,y)表示大小为x的元素所对应的L的值,用一个set保存所有这样的二元组,则任意两个二元组不存在包含关系,即满足x递增且y也递增。于是对原序列从左往右扫一遍,每扫到一个元素,就可以从set中二分找到最大的x使得a[i]>x,用R[i]+y去更新ans即可。然后向set中插入(a[i],L[i]),并根据set中左右两边的二元组的值来确定是否需要保留它,并清掉一些无用的二元组。
这里用到了一点小技巧,就是向set中插入两个虚的元素作为左右边界,这样就不用特判了,方便了很多。
#include<bits/stdc++.h> using namespace std;
typedef long long ll;
const int N=2e5+,inf=0x3f3f3f3f;
int a[N],L[N],R[N],n,ans;
struct nd {
int x,y;
bool operator<(const nd& b)const {return x!=b.x?x<b.x:y<b.y;}
};
set<nd> st; int main() {
int T;
for(scanf("%d",&T); T--;) {
st.clear();
st.insert({,});
st.insert({inf,inf});
ans=;
scanf("%d",&n);
for(int i=; i<n; ++i)scanf("%d",&a[i]);
for(int l=,r; l<n; l=r) {
for(r=l+; r<n&&a[r]>a[r-]; ++r);
for(int j=l; j<r; ++j)L[j]=j-l+,R[j]=r-j;
}
for(int i=; i<n; ++i) {
set<nd>::iterator it,it2;
it=st.lower_bound({a[i],-}),it--;
ans=max(ans,it->y+R[i]);
st.insert({a[i],L[i]});
it=st.find({a[i],L[i]});
while() {
it2=it,it2++;
if(it2->y<=it->y)st.erase(it2);
else break;
}
it2=it,it2--;
if(it2->y>=it->y)st.erase(it);
}
printf("%d\n",ans);
}
return ;
}
第二种方法是每扫到一个i,直接查询a[j]<a[i]的元素中最大的L,怎么查呢?用树状数组(BIT)呗!树状数组不仅能动态维护前缀和,还能动态维护所有小于k的元素中的最大值哦!(当然,前提是没有将元素减小的操作)将原序列离散化后的值作为下标插入BIT中就行了,注意下标要从1开始。
#include<bits/stdc++.h> using namespace std;
typedef long long ll;
const int N=2e5+,inf=0x3f3f3f3f;
int a[N],b[N],c[N],L[N],R[N],n,nn,ans;
int lowbit(int x) {return x&-x;}
void add(int u,int x) {for(; u<=nn; u+=lowbit(u))c[u]=max(c[u],x);}
int get(int u) {int ret=; for(; u; u-=lowbit(u))ret=max(ret,c[u]); return ret;} int main() {
int T;
for(scanf("%d",&T); T--;) {
ans=;
scanf("%d",&n);
for(int i=; i<n; ++i)scanf("%d",&a[i]),b[i]=a[i];
sort(b,b+n);
nn=unique(b,b+n)-b;
for(int i=; i<n; ++i)a[i]=lower_bound(b,b+nn,a[i])-b+;
for(int l=,r; l<n; l=r) {
for(r=l+; r<n&&a[r]>a[r-]; ++r);
for(int j=l; j<r; ++j)L[j]=j-l+,R[j]=r-j;
}
memset(c,,sizeof c);
for(int i=; i<n; ++i) {
ans=max(ans,R[i]+get(a[i]-));
add(a[i],L[i]);
}
printf("%d\n",ans);
}
return ;
}
第三种方法是最简洁最高效但也是最抽象的一种方法,就是仿照求LIS的算法,维护一个单调的数组c,记录所有L值为i的元素中最小的a[i](和BIT正好相反),每扫到一个元素a[i],在c中通过二分查找到比a[i]小的最大的元素,它的下标值就是最大的L,然后令c[L[i]]=min(c[L[i]],a[i])即可。其实这种方法和方法一原理是相同的,由于这道题比较特殊——L值是连续的!因为假设出现了某个L值,则L-1一定要出现在它前面,以此类推,因此不会出现下标空缺的现象,完全可以用数组来代替set。
#include<bits/stdc++.h> using namespace std;
typedef long long ll;
const int N=2e5+,inf=0x3f3f3f3f;
int a[N],c[N],L[N],R[N],n,ans; int main() {
int T;
for(scanf("%d",&T); T--;) {
ans=;
scanf("%d",&n);
for(int i=; i<n; ++i)scanf("%d",&a[i]);
for(int l=,r; l<n; l=r) {
for(r=l+; r<n&&a[r]>a[r-]; ++r);
for(int j=l; j<r; ++j)L[j]=j-l+,R[j]=r-j;
}
memset(c,inf,sizeof c);
c[]=;
for(int i=; i<n; ++i) {
ans=max(ans,int(R[i]+lower_bound(c,c+n,a[i])-c-));
c[L[i]]=min(c[L[i]],a[i]);
}
printf("%d\n",ans);
}
return ;
}
虽然这种题已经做过n遍了,但做完之后还是有很大的感悟,里面蕴含的思想真的不容小觑啊。
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