可恶啊,Easy居然让yzh抢了一步
这是一道有趣的题目
歪解时间
这里先借一下被GM公开处刑的超时代码,方便后面正解的引入
#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
int n,a[200005],aa[200005];
bool check(int num){
int a_0=0,a_1=0; //后文解释两个变量的作用
for(int i=1;i<=n*2-1;i++){
aa[i]=a[i];
if(aa[i]>=num){
a_1++;
}else{
a_0++;
}
}
for(int i=1;i<n;i++){
if(a_1<=1){
return 0;
}
if(a_0<=1){
return 1;
}
a_0=a_1=0;
for(int j=1;j<=2*n-1-2*i;j++){
int x=aa[j],y=aa[j+1],z=aa[j+2];
if(x>y){
swap(x,y);
}
if(y>z){
swap(y,z);
}
if(x>y){
swap(x,y);
}
aa[j]=y;
if(aa[j]>=num){
a_1++;
}else{
a_0++;
}
}
}
}
int main(){
scanf("%d",&n);
for(int i=1;i<=n*2-1;i++){
scanf("%d",&a[i]);
}
int l=1,r=n*2-1;
while(l<r){
int mid=(l+r+1)/2;
if(check(mid)){
l=mid;
}else{
r=mid-1;
}
}
printf("%d",l);
return 0;
}
二分思路很简单,如果当前二分的这个数是大于等于实际答案的,则改变左端点,反之,改变右端点
这里浅浅解释一下a_0
和a_1
的作用
用a_1
统计当前数列中大于等于mid
的数量,a_0
统计当前数列中小于mid
的数量
如果a_1<=1
,说明数列中的数几乎都是小于mid
的,最终得出来的结果肯定是小于mid
的,a_0<=1
同理
明显T到飞起
由于二分本身是一个 O(logn)O(\log n)O(logn) 的算法,那么check
里面只能考虑 O(n)O(n)O(n)
正在苦思冥想之时,我的目光注射到了a_0
与a_1
上
正解时间
首先要清楚一个母庸质疑的结论:三个数 a,a,ba,a,ba,a,b 的中位数是 aaa
基于此,我们开始头脑风暴
我们可以按照处理a_0
与a_1
的思路,将原序列转化成一个01串,000 表示该数字小于mid
,111 表示该数字大于等于mid
将原序列转化成01串后,可以将该01串拆成如下的基本结构:00000
,11111
和01010
为了方便描述,我们分别取名为A
,B
和C
我们讨论一下如下两种情况
A
与B
相邻
如上图,这两个串的中间是一条完美的分水岭,两个串会不断向上伸展,而不向左右伸展
证明很简单
设左边串的右端点为 rrr,右边串的左端点为 lll,整个串是 SSS 串,转化后的串是 sss 串
∀ i(i≠l,i≠r),Si=si\forall\ i(i\ne l,i\ne r),S_i=s_i∀ i(i=l,i=r),Si=si
如上的结论应该是显然的,因为 Si−1=Si=Si+1S_{i-1}=S_i=S_{i+1}Si−1=Si=Si+1
对于 SlS_lSl ,因为 Sl−1=SlS_{l-1}=S_lSl−1=Sl ,根据我们一开始所推得的结论,不难得出 Sl=slS_l=s_lSl=sl
对于 SrS_rSr ,因为 Sr+1=SrS_{r+1}=S_rSr+1=Sr ,得出 Sr=srS_r=s_rSr=sr
综上,∀ i,Si=si\forall\ i,S_i=s_i∀ i,Si=si
那么,这第一个结论也就得证了
A
(或B
)与C
相邻
这里考虑A
与C
相邻
我们发现:A
串会一点一点的向C
串延伸,直至“吃掉”整个C
串
证明:
设左边串的右端点为 rrr,右边串的左端点为 lll,整个串是 SSS 串,转化后的串是 sss 串
∀ i(i≤r),Si=si\forall\ i(i\le r),S_i=s_i∀ i(i≤r),Si=si
∀ i(i>l),∴ Si−1=Si+1 ∵ si=Si−1\forall\ i(i>l),\therefore\ S_{i-1}=S_{i+1}\ \because\ s_i=S_{i-1}∀ i(i>l),∴ Si−1=Si+1 ∵ si=Si−1
对于 i=li=li=l ,因为 SiS_iSi 与 Si+1S_{i+1}Si+1 中各有一个 000 和 111 ,则 sis_isi 的取值决定于 Si−1S_{i-1}Si−1,所以 si=Si−1s_i=S_{i-1}si=Si−1
综上,∀ i(i≤r),Si=si,∀ j(j≥l),Sj=sj−1\forall\ i(i\le r),S_i=s_i,\forall\ j(j\ge l),S_j=s_{j-1}∀ i(i≤r),Si=si,∀ j(j≥l),Sj=sj−1
得出了这两个结论后,我们可以进行进一步推理
为了后文推理方便,这里定义一个概念:串到点的距离
对于一个串 [ l,r ][\ l,r\ ][ l,r ](左端点下标为 lll,右端点下标为 rrr) ,这个串到下标为 aaa 的点的距离为 min(a−l,a−r)\min(a-l,a-r)min(a−l,a−r)
特殊的,如果 l≤a≤rl\le a\le rl≤a≤r ,则距离为 000
很显然,当 SnS_nSn 属于A
串或属于B
串时,就可以确定最终结果了(因为只有A
串和B
串是永恒不变的)
那么,SnS_nSn 初始时会有两种情况
- SnS_nSn 属于
A
串或B
串
此时我们已经能确定答案了,且 SnS_nSn 到该串(A
串或B
串)的距离为 000
- SnS_nSn 属于
C
串
因为 SnS_nSn 属于C
串,所以,C
串左右的A
串和B
串可以通过C
串一步步占领 SnS_nSn,显然,距离 SnS_nSn 近的一个串会占领 SnS_nSn
综上,我们不难发现:如果某一个A
串距离 SnS_nSn 的距离比任何一个B
串距离 SnS_nSn 的距离都要小,则最终 SnS_nSn 属于A
串,结果为 000;如果某一个B
串距离 SnS_nSn 的距离比任何一个A
串距离 SnS_nSn 的距离都要小,则最终 SiS_iSi 属于B
串,结果为 111
所以,只需要求离 SnS_nSn 最近的A
串到 SnS_nSn 的距离和离 SnS_nSn 最近的B
串到 SnS_nSn 的距离即可
当然,原序列或许会有只有C
串的情况,特判即可
代码如下:
#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
int n,a[200005],aa[200005];
bool check(int num){
for(int i=1;i<=n+n-1;i++){
if(a[i]>=num){
aa[i]=1;
}else{
aa[i]=0;
}
}
int a_0=2147483647,a_1=2147483647;
for(int i=n;i>=1;i--){ //求离 S_n 最近的A串到 S_n 的距离
if(aa[i]==0&&aa[i-1]==0){
a_0=n-i;
break;
}
}
for(int i=n;i<=n+n-1;i++){
if(aa[i]==0&&aa[i+1]==0){
a_0=min(a_0,i-n);
break;
}
}
for(int i=n;i>=1;i--){ //求离 S_n 最近的B串到 S_n 的距离
if(aa[i]==1&&aa[i-1]==1){
a_1=n-i;
break;
}
}
for(int i=n;i<=n+n-1;i++){
if(aa[i]==1&&aa[i+1]==1){
a_1=min(a_1,i-n);
break;
}
}
if(a_0==2147483647&&a_1==2147483647){ //只有C串
if(aa[n]==0){
if(n%2==0){
return 1;
}
return 0;
}
if(n%2==0){
return 0;
}
return 1;
}
if(a_0==2147483647){ //没有A串
return 1;
}
if(a_1==2147483647){ //没有B串
return 0;
}
if(a_0>a_1){
return 1;
}
return 0;
}
int main(){
scanf("%d",&n);
aa[0]=-1,aa[n+n]=-1;
for(int i=1;i<=n*2-1;i++){
scanf("%d",&a[i]);
}
int l=1,r=n*2-1;
while(l<r){
int mid=(l+r+1)/2;
if(check(mid)){
l=mid;
}else{
r=mid-1;
}
}
printf("%d",l);
return 0;
}