Another Longest Increasing Subsequence Problem

有两种思路。

思路一:

考虑到如果只有一维,那么可以用f[s]表示长度为s时,最后一个数是多少,把这个想法拓展到二维,即f[s]表示长度为s时,最后一个点的集合,也就是说有多个点,但是这多个点是有顺序,x递增,y递减,并且每次加点进来的时候,随时保持这个顺序。

关于怎么处理点的集合,可以用平衡树来实现,这里用map来代替,而且map自带二分查找的功能。

算法实现:采用二分答案的方法,初始区间是(0,ans)这是刚好合适的情况,每次二分的时候,要验证两个值mid和mid+1,如果只验证mid,成立的时候跳向(mid+1,r),但是这个区间上可能找不到答案,这和二分查找不一样,这是找最优解,而不是验证存不存在,所以至少要保证mid+1成立才能考查右区间。

最后更新的时候,记住保持x递增,y递减的顺序就可以了,情况比较多,很繁琐,我在这里错了很久,注意边界处的细节怎么处理,详细的看代码。

代码如下:

#include<bits/stdc++.h>
#define rep(i,n) for(i=1;i<=n;i++)
#define F first
#define S second
using namespace std;
const int maxn=100100;
map<int,int>f[maxn];
int n;
int find(int x,int y,int l,int r)
{
if(l==r)return l;
int mid=(l+r)>>1;
map<int,int>::iterator it1,it2;
it1=f[mid].lower_bound(x);
it2=f[mid+1].lower_bound(x);
if(it1==f[mid].begin() || it2==f[mid+1].begin())return find(x,y,l,mid);
--it1,--it2;
if(it1->S>=y || it2->S>=y)return find(x,y,l,mid);
return find(x,y,mid+1,r);
}
void update(int x,int y,int p)
{
map<int,int>::iterator it1=f[p].lower_bound(x),it2=it1;
if(it1!=f[p].end() && it1->F == x && it1->S<=y)return ;
if(it1!=f[p].begin() && (--it1)->S<=y)return ;
while(it2!=f[p].end() && it2->S>=y)f[p].erase(it2++);
f[p][x]=y;
}
int main()
{
int i,ans=0;
scanf("%d",&n);
f[0][-2000000000]=-2000000000;
rep(i,n)
{
int x,y;
scanf("%d%d",&x,&y);
int pos=find(x,y,0,ans);
ans=max(ans,++pos);
update(x,y,pos);
}
printf("%d",ans);
}

  方法二:CDQ分治。

采用分治的思想,先处理左区间,再用左区间更新一次右区间,再处理右区间,这样就保证每次处理的时候都是用前面的更新过的。

一共有三维的坐标x:点的下标,y:点的横坐标,z:点的纵坐标。分治的时候,因为是用左区间来更新右区间,所以x保证是升序的,可以左右区间分别将y排序,每次更新右区间的时候,都依次遍历看哪些左区间的点可以加进去,可以用数据结构进行转移(线段树,树状数组都可以,只是线段树在本题中会超时),将离散化后的z坐标作为下标,f[x]作为值对数组数组(或线段树)进行更新,查询符合条件的f 最大值。每次转移完成后,要把线段树或树状数组清空,不要用memset,更新了哪些就清空哪些。最后还要将区间上的点按x的顺序重新排好序,保证接下来处理的时候x是升序的。

注意:sort(a+st,a+ed,cmp)实际上是对(a[st],a[ed-1])之间的元素进行排序!

代码如下(线段树):

#include<bits/stdc++.h>
#define rep(i,n) for(i=1;i<=n;i++)
#define lson l,mid,rt<<1
#define rson mid+1,r,rt<<1|1
using namespace std;
const int maxn=100100;
int tree[maxn*4],f[maxn],a[maxn];
struct zz{int x,y,z;}poi[maxn];
int n;
bool cmpy(const zz& i,const zz&j)
{
return i.y<j.y;
}
bool cmpx(const zz&i,const zz&j)
{
return i.x<j.x;
}
int find(int v,int l,int r)
{
int mid=(l+r)>>1;
if(l==r)return l;
if(v<=a[mid])return find(v,l,mid);
return find(v,mid+1,r);
}
void update(int p,int add,int l,int r,int rt)
{
if(l==r)
{
tree[rt]=(add==0?add:max(tree[rt],add));
return ;
}
int mid=(l+r)>>1;
if(p<=mid)update(p,add,lson);
else update(p,add,rson);
tree[rt]=max(tree[rt<<1],tree[rt<<1|1]);
}
int query(int L,int R,int l,int r,int rt)
{
if(L>R)return 0;
if(l>=L && r<=R)return tree[rt];
int mid=(l+r)>>1;
if(mid>=R)return query(L,R,lson);
if(mid<L)return query(L,R,rson);
return max(query(L,R,lson),query(L,R,rson));
}
void work(int l,int r)
{
int mid=(l+r)>>1;
sort(poi+l,poi+mid+1,cmpy);
sort(poi+mid+1,poi+r+1,cmpy);
for(int i=l,j=mid+1;j<=r;j++)
{
while(poi[i].y<poi[j].y && i<=mid)
{
update(poi[i].z,f[poi[i].x],1,n,1);
i++;
}
f[poi[j].x]=max(f[poi[j].x],query(1,poi[j].z-1,1,n,1)+1);
}
for(int i=l;i<=mid;i++)update(poi[i].z,0,1,n,1);
sort(poi+mid+1,poi+r+1,cmpx);
}
void CDQ(int l,int r)
{
int mid=(l+r)>>1;
if(l==r)return;
CDQ(l,mid);
work(l,r);
CDQ(mid+1,r);
}
int main()
{
// freopen("D.in","r",stdin);
// freopen("D.out","w",stdout);
// ios::sync_with_stdio(false);
//cin>>n;
scanf("%d",&n);
int i;
rep(i,n)
{
// cin>>poi[i].y>>poi[i].z;
scanf("%d%d",&poi[i].y,&poi[i].z);
a[i]=poi[i].z;
poi[i].x=i;
f[i]=1;
}
sort(a+1,a+n+1);
rep(i,n)poi[i].z=find(poi[i].z,1,n);
//rep(i,n)cout<<poi[i].z<<endl;
CDQ(1,n);
int ans=0;
rep(i,n) ans=max(ans,f[i]);
// rep(i,n)cout<<f[i]<<endl;
//ios::sync_with_stdio(true);
// cout<<ans<<endl;
printf("%d",ans);
return 0;
}

  

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