USACO 2021 OPEN GOLD (金组) United Cows of Farmer John 题解

本文介绍了一种解决给定序列中满足区间内字符仅出现一次问题的算法,通过预处理前后相同字符的位置并使用主席树数据结构,以O(n log n)的时间复杂度求解答案。博客详细解释了思路和C++代码实现。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题目大意

给出一个长度为 n n n 的序列 a a a,问有多少个区间 [ l , r ] ( 1 ≤ l < r ≤ n ) [l,r] (1\le l < r\le n) [l,r](1l<rn) 满足 a l , a r a_l,a_r al,ar 在区间中都只出现了一次

解题思路

签到题

首先,我们记 p r e i , n x t i pre_i,nxt_i prei,nxti 分别表示 i i i 前后第一个与 a i a_i ai 相同的位置

接着,我们可以发现每个位置作为右端点对答案的贡献就是所有满足 n x t j > i nxt_j>i nxtj>i j ∈ ( p r e i , i ) j \in (pre_i,i) j(prei,i) j j j 的个数。注意这里小括号表示开区间
那么,我们可以用主席树维护 n x t nxt nxt,并用 O ( log ⁡ n ) \mathcal O(\log n) O(logn) 的复杂度计算单点的贡献

总时间复杂度 O ( n log ⁡ n ) \mathcal O(n \log n) O(nlogn)

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<vector>
using namespace std;
const int Maxn=2e5+10;
const int Maxm=5e6+10;
int ls[Maxm],rs[Maxm];
int sum[Maxm],c[Maxn];
int nxt[Maxn],pre[Maxn];
int root[Maxn],a[Maxn];
int n,idcnt;
long long ans;
inline int read()
{
	int s=0,w=1;
	char ch=getchar();
	while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')w=-1;ch=getchar();}
	while(ch>='0' && ch<='9')s=(s<<3)+(s<<1)+(ch^48),ch=getchar();
	return s*w;
}
inline void push_up(int x)
{
	sum[x]=sum[ls[x]]+sum[rs[x]];
}
void modify(int &x,int y,int l,int r,int pos)
{
	x=++idcnt,sum[x]=sum[y]+1;
	ls[x]=ls[y],rs[x]=rs[y];
	if(l==r)return;
	int mid=(l+r)>>1;
	if(pos<=mid)modify(ls[x],ls[y],l,mid,pos);
	else modify(rs[x],rs[y],mid+1,r,pos);
	push_up(x);
}
int query(int x,int y,int l,int r,int u,int v)
{
	if(u>v)return 0;
	if(u<=l && r<=v)return sum[x]-sum[y];
	int mid=(l+r)>>1,ret=0;
	if(u<=mid)ret=query(ls[x],ls[y],l,mid,u,v);
	if(mid<v)ret+=query(rs[x],rs[y],mid+1,r,u,v);
	return ret;
}
int main()
{
	// freopen("in.txt","r",stdin);
	n=read();
	for(int i=1;i<=n;++i)
	a[i]=read();
	for(int i=n;i;--i)
	nxt[i]=c[a[i]],c[a[i]]=i;
	memset(c,0,sizeof(c));
	for(int i=1;i<=n;++i)
	pre[i]=c[a[i]],c[a[i]]=i;
	for(int i=1;i<=n;++i)
	{
		modify(root[i],root[i-1],0,n,nxt[i]);
		int tmp=query(root[i-1],root[pre[i]],0,n,i+1,n);
		tmp+=query(root[i-1],root[pre[i]],0,n,0,0);
		ans+=1ll*tmp;
	}
	printf("%lld\n",ans);
	return 0;
}
USACO2022金组是国际在线判题系统USACO的最高级别,题目难度较高,在该比赛中取得好成绩是一项巨大的成就。以下是对该比赛的一些题目解析。 第一题:“交通计划” 题目要求:给定一个n个节点的有向图,每条边有一个长度,希望添加最少的边使得所有节点连通,求最小生成的权值和。 解析:该题可以使用Kruskal算法求解,将每条边按权值从小到大排序,再依次加入,判断加入的边是否会形成环,若形成则不加入,直到所有节点连通为止。此时Kruskal算法得到的最小生成的权值和即为所求。 第二题:“点火计划” 题目要求:给定一个n个节点的有向图,每条边有一个权值和一个点火时长,每个节点有一个点火启动时刻和时刻结束时刻,希望从其中选出一些边点火,使得所有节点都可从点火的边出发到达,且所选点火边的总点火时长最小。 解析:该题可以使用最小费用最大流算法求解。将每条边看做一个容量为1,费用为点火时长的边,源点向节点的点火边容量为1,费用为0的边,节点的点火边向汇点的容量为1,费用为0的边,对这个网络进行最小费用最大流即可得到所选边的总点火时长最小。 第三题:“美味佳肴” 题目要求:给定n个菜品,每个菜品有它的权值和两个类别,希望选出k个菜品,使得选出的菜品数量在每个类别中都不超过$\frac{k}{3}$个,且所选菜品的权值和最大。 解析:该题可以使用动态规划求解。设$f[i][j][k]$表示前i个菜品中,选择j个一类菜品,选择k个二类菜品的最大权值和,状态转移方程为$f[i][j][k]=max(f[i-1][j][k],f[i-1][j-1][k]+a[i],f[i-1][j][k-1]+b[i])$,其中a[i]为i号菜品的权值,若为一类则为该权值,否则为0,b[i]为i号菜品的权值,若为二类则为该权值,否则为0。最终答案为$f[n][$k/3$][$k/3$]。 以上是对USACO2022金组的部分题目的解析,USACO比赛是全球范围内的计算机竞赛,竞争非常激烈,能够在该比赛中脱颖而出是一项非常棒的成就。
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