ZOJ 3650 Toy Blocks(线段树+DP)

本文介绍了一种解决多米诺骨牌问题的方法,利用线段树和动态规划技巧来找出最少推动几个多米诺骨牌可以使所有骨牌倒下的方案。文章详细解释了预处理多米诺骨牌能推倒的最远距离,并通过二分查找和线段树辅助确定最终策略。

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转载请注明出处,谢谢http://blog.youkuaiyun.com/acm_cxlove/article/details/7854526       by---cxlove

题目:在一个数轴上,某些位置,有一些多米诺,问最少推动几个没有倒下的,可以把所有的都推倒

http://acm.zju.edu.cn/onlinejudge/showProblem.do?problemId=4840 

这题主要参考CWJ的做法,太弱了,哎

感觉如果比赛这种题目,即使有想法,也写不出来,容易乱

http://edward-mj.com/?p=615

首先可能有的位置有多个,那么显然保留最大的,这是要注意的地方 。

对于每一个多米诺,先预处理出能推倒的最左边的位置,以及最右边的位置

这一步又分为两个步骤,首先可以通过二分求出,当前木块倒下能推倒的最左边的位置

第二步是,当前木块倒下,会产生连锁反应,通过线段树的区间最值得到间接能推倒的最左边的位置。

然后是DP过程,主要就是两个转移,往左推和往右推,详见代码

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<map>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<set>
#include<string>
#include<queue>
#define inf 1<<30
#define M 6000005
#define N 110005
#define maxn 300005
#define eps 1e-8
#define zero(a) fabs(a)<eps
#define Min(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
#define Max(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
#define pb(a) push_back(a)
#define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
#define LL long long
#define lson step<<1
#define rson step<<1|1
using namespace std;
class Seg_Tree
{
public:
    struct Node
    {
        int left,right,mx,mn,cover;
    }L[N*4];
    //向上更新
    void Push_Up(int step)
    {
        if(L[step].left==L[step].right) return;
        L[step].mx=max(L[lson].mx,L[rson].mx);
        L[step].mn=min(L[lson].mn,L[rson].mn);
    }
    //向下更新延迟标记,以前更新最小值
    //向下更新操作主要用于最后一次的区间更新,所以最大值不需要管
    void Push_Down(int step)
    {
        if(L[step].cover!=inf)
        {
            L[step].mn=min(L[step].cover,L[step].mn);
            if(L[step].left!=L[step].right)
            {
                L[lson].cover=min(L[step].cover,L[lson].cover);
                L[rson].cover=min(L[step].cover,L[rson].cover);
            }
            L[step].cover=inf;
        }
    }
    void Bulid(int step,int l,int r,int val)
    {
        L[step].left=l;
        L[step].right=r;
        L[step].cover=inf;
        if(l==r)
        {
            L[step].mx=L[step].mn=val;
            return;
        }
        int m=(l+r)/2;
        Bulid(lson,l,m,val);
        Bulid(rson,m+1,r,val);
        Push_Up(step);
    }
    //点更新
    void Update(int step,int pos,int val)
    {
        if(L[step].left==pos&&L[step].right==pos)
        {
            L[step].mx=L[step].mn=val;
            return;
        }
        int m=(L[step].left+L[step].right)/2;
        if(pos<=m) Update(lson,pos,val);
        else if(pos>m) Update(rson,pos,val);
        Push_Up(step);
    }
    //段更新,用到懒惰标记
    void Update(int step,int l,int r,int val)
    {
        if(L[step].left==l&&L[step].right==r)
        {
            L[step].cover=min(L[step].cover,val);
            return;
        }
        int m=(L[step].left+L[step].right)/2;
        if(r<=m) Update(lson,l,r,val);
        else if(l>m) Update(rson,l,r,val);
        else
        {
            Update(lson,l,m,val);
            Update(rson,m+1,r,val);
        }
        Push_Up(step);
    }
    int Query_Max(int step,int l,int r)
    {
        Push_Down(step);
        if(L[step].left==l&&L[step].right==r)
        {
            return L[step].mx;
        }
        int m=(L[step].left+L[step].right)/2;
        if(r<=m) return Query_Max(lson,l,r);
        else if(l>m) return Query_Max(rson,l,r);
        else return max(Query_Max(lson,l,m),Query_Max(rson,m+1,r));
    }
    int Query_Min(int step,int l,int r)
    {

        Push_Down(step);
        if(L[step].left==l&&L[step].right==r)
        {
            return L[step].mn;
        }
        int m=(L[step].left+L[step].right)/2;
        if(r<=m) return Query_Min(lson,l,r);
        else if(l>m) return Query_Min(rson,l,r);
        else return min(Query_Min(lson,l,m),Query_Min(rson,m+1,r));
    }
}seg;
map<int,int>m;
int l[N],r[N],x[N],h[N],cnt;
int dp[N],n;
int DP()
{
    //注意这里的初始化为inf,然后每次更新最小值
    seg.Bulid(1,0,cnt-1,inf);
    for(int i=0;i<cnt;i++)
    {
        //推动这个木块,可以把左边的都推倒,则更新为1
        //更新往左推的
        if(l[i]==0) seg.Update(1,i,i,1);
        else seg.Update(1,i,i,seg.Query_Min(1,l[i]-1,i-1)+1);
        //dp[i-1]为0-(i-1)都处理掉的,然后更新第i个往右推
        int pre=i?(dp[i-1]+1):1;
        seg.Update(1,i,r[i],pre);
        dp[i]=seg.Query_Min(1,i,i);
    }
    return dp[cnt-1];
}
int main()
{
    while(scanf("%d",&n)!=EOF)
    {
        m.clear();
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
            int x,h;
            scanf("%d%d",&x,&h);
            if(m.find(x)==m.end()) m[x]=h;
            else if(h>m[x]) m[x]=h;
        }
        map<int,int>::iterator it;
        cnt=0;
        //map离散化,由于每个位置的木块可能有多个,取个最高的
        for(it=m.begin();it!=m.end();it++)
        {
            x[cnt]=it->first;
            h[cnt++]=it->second;
        }
        l[0]=0;
        for(int i=1;i<cnt;i++)
        {
            int low=0,high=i,mid,ans;
            //二分查找,能直接推倒的最左边的
            while(low<=high)
            {
                mid=(low+high)>>1;
                if(x[i]-x[mid]<=h[i])
                {
                    ans=mid;
                    high=mid-1;
                }
                else low=mid+1;
            }
            l[i]=ans;

        }
        seg.Bulid(1,0,cnt-1,0);
        for(int i=0;i<cnt;i++)
        {
            seg.Update(1,i,l[i]);
            //查找他本身能直接推倒的区间内的最左边的,也就是间接能推倒的最左边的
            l[i]=seg.Query_Min(1,l[i],i);
            seg.Update(1,i,l[i]);
        }
        //以下处理能推倒的最右边的,同上
        r[cnt-1]=cnt-1;
        for(int i=cnt-2;i>=0;i--)
        {
            int low=i,high=cnt-1,mid,ans;
            while(low<=high)
            {
                mid=(low+high)>>1;
                if(x[mid]-x[i]<=h[i])
                {
                    ans=mid;
                    low=mid+1;
                }
                else high=mid-1;
            }
            r[i]=ans;
        }
        seg.Bulid(1,0,cnt-1,0);
        for(int i=cnt-1;i>=0;i--)
        {
            seg.Update(1,i,r[i]);
            r[i]=seg.Query_Max(1,i,r[i]);
            seg.Update(1,i,r[i]);
        }
        printf("%d\n",DP());
    }
    return 0;
}


### ZOJ 1088 线段树 解题思路 #### 题目概述 ZOJ 1088 是一道涉及动态维护区间的经典问题。通常情况下,这类问题可以通过线段树来高效解决。题目可能涉及到对数组的区间修改以及单点查询或者区间查询。 --- #### 线段树的核心概念 线段树是一种基于分治思想的数据结构,能够快速处理区间上的各种操作,比如求和、最大值/最小值等。其基本原理如下: - **构建阶段**:通过递归方式将原数组划分为多个小区间,并存储在二叉树形式的节点中。 - **更新阶段**:当某一段区间被修改时,仅需沿着对应路径向下更新部分节点即可完成全局调整。 - **查询阶段**:利用懒惰标记(Lazy Propagation),可以在 $O(\log n)$ 时间复杂度内完成任意范围内的计算。 具体到本题,假设我们需要支持以下两种主要功能: 1. 对指定区间 `[L, R]` 执行某种操作(如增加固定数值 `val`); 2. 查询某一位置或特定区间的属性(如总和或其他统计量)。 以下是针对此场景设计的一种通用实现方案: --- #### 实现代码 (Python) ```python class SegmentTree: def __init__(self, size): self.size = size self.tree_sum = [0] * (4 * size) # 存储区间和 self.lazy_add = [0] * (4 * size) # 延迟更新标志 def push_up(self, node): """ 更新父节点 """ self.tree_sum[node] = self.tree_sum[2*node+1] + self.tree_sum[2*node+2] def build_tree(self, node, start, end, array): """ 构建线段树 """ if start == end: # 到达叶节点 self.tree_sum[node] = array[start] return mid = (start + end) // 2 self.build_tree(2*node+1, start, mid, array) self.build_tree(2*node+2, mid+1, end, array) self.push_up(node) def update_range(self, node, start, end, l, r, val): """ 区间更新 [l,r], 加上 val """ if l <= start and end <= r: # 当前区间完全覆盖目标区间 self.tree_sum[node] += (end - start + 1) * val self.lazy_add[node] += val return mid = (start + end) // 2 if self.lazy_add[node]: # 下传延迟标记 self.lazy_add[2*node+1] += self.lazy_add[node] self.lazy_add[2*node+2] += self.lazy_add[node] self.tree_sum[2*node+1] += (mid - start + 1) * self.lazy_add[node] self.tree_sum[2*node+2] += (end - mid) * self.lazy_add[node] self.lazy_add[node] = 0 if l <= mid: self.update_range(2*node+1, start, mid, l, r, val) if r > mid: self.update_range(2*node+2, mid+1, end, l, r, val) self.push_up(node) def query_sum(self, node, start, end, l, r): """ 查询区间[l,r]的和 """ if l <= start and end <= r: # 完全匹配 return self.tree_sum[node] mid = (start + end) // 2 res = 0 if self.lazy_add[node]: self.lazy_add[2*node+1] += self.lazy_add[node] self.lazy_add[2*node+2] += self.lazy_add[node] self.tree_sum[2*node+1] += (mid - start + 1) * self.lazy_add[node] self.tree_sum[2*node+2] += (end - mid) * self.lazy_add[node] self.lazy_add[node] = 0 if l <= mid: res += self.query_sum(2*node+1, start, mid, l, r) if r > mid: res += self.query_sum(2*node+2, mid+1, end, l, r) return res def solve(): import sys input = sys.stdin.read data = input().split() N, Q = int(data[0]), int(data[1]) # 数组大小 和 操作数量 A = list(map(int, data[2:N+2])) # 初始化数组 st = SegmentTree(N) st.build_tree(0, 0, N-1, A) idx = N + 2 results = [] for _ in range(Q): op_type = data[idx]; idx += 1 L, R = map(int, data[idx:idx+2]); idx += 2 if op_type == 'Q': # 查询[L,R]的和 result = st.query_sum(0, 0, N-1, L-1, R-1) results.append(result) elif op_type == 'U': # 修改[L,R]+X X = int(data[idx]); idx += 1 st.update_range(0, 0, N-1, L-1, R-1, X) print("\n".join(map(str, results))) solve() ``` --- #### 关键点解析 1. **初始化与构建**:在线段树创建过程中,需要遍历输入数据并将其映射至对应的叶子节点[^1]。 2. **延迟传播机制**:为了优化性能,在执行批量更新时不立即作用于所有受影响区域,而是记录更改意图并通过后续访问逐步生效[^2]。 3. **时间复杂度分析**:由于每层最多只访问两个子树分支,因此无论是更新还是查询都维持在 $O(\log n)$ 范围内[^3]。 ---
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