[线段树][二分图 霍尔定理]LOJ#6062 && 2017 山东一轮集训 Day2. Pair

二分图模型与线段树应用
本文介绍了一种将连续子序列匹配问题转化为二分图模型的方法,并使用线段树来高效解决霍尔定理中覆盖条件的判定问题。通过排序和线段树维护,确保了每个元素至少被相应数量的线段覆盖。

刚做过一道类似的题

因为题目要求连续子序列,但是只要这个连续子序列和b序列两两对应,这就可以转化成一个二分图的模型。把b序列排序,一个ai就可以和b的一个后缀相连,可以看成一个覆盖某个后缀的线段,根据霍尔定理,排序后,bi至少要被i条线段覆盖,用线段树维护一下就可以了

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int N=150010;

int n,m,h;
int a[N],b[N];
int mn[N<<2],add[N<<2];

inline char nc(){
  static char buf[100000],*p1=buf,*p2=buf;
  return p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,1,100000,stdin),p1==p2)?EOF:*p1++;
}

inline void rea(int &x){
  char c=nc(); x=0;
  for(;c>'9'||c<'0';c=nc());for(;c>='0'&&c<='9';x=x*10+c-'0',c=nc());
}

inline void mark(int g,int x){
  add[g]+=x; mn[g]+=x;
}

inline void Push(int g){
  if(add[g])
    mark(g<<1,add[g]),mark(g<<1|1,add[g]),add[g]=0;
}

inline void Up(int g){
  mn[g]=min(mn[g<<1],mn[g<<1|1]);
}

void Build(int g,int l,int r){
  if(l==r) return mn[g]=-l,void();
  int mid=l+r>>1;
  Build(g<<1,l,mid); Build(g<<1|1,mid+1,r);
  Up(g);
}

void Cover(int g,int l,int r,int L,int R,int x){
  if(l==L&&r==R) return mark(g,x);
  Push(g); int mid=L+R>>1;
  if(r<=mid) Cover(g<<1,l,r,L,mid,x);
  else if(l>mid) Cover(g<<1|1,l,r,mid+1,R,x);
  else Cover(g<<1,l,mid,L,mid,x),Cover(g<<1|1,mid+1,r,mid+1,R,x);
  Up(g);
}

int main(){
  rea(n); rea(m); rea(h);
  for(int i=1;i<=m;i++) rea(b[i]);
  for(int i=1;i<=n;i++) rea(a[i]);
  sort(b+1,b+1+m); Build(1,1,m);
  for(int i=1;i<=m;i++){
    int pos=lower_bound(b+1,b+1+m,h-a[i])-b;
    if(pos<=m) Cover(1,pos,m,1,m,1);
  }
  int ans=0;
  if(mn[1]>=0) ans++;
  for(int i=m+1;i<=n;i++){
    int pos=lower_bound(b+1,b+1+m,h-a[i-m])-b;
    if(pos<=m) Cover(1,pos,m,1,m,-1);
    pos=lower_bound(b+1,b+1+m,h-a[i])-b;
    if(pos<=m) Cover(1,pos,m,1,m,1);
    if(mn[1]>=0) ans++;
  }
  printf("%d\n",ans);
  return 0;
}
可并堆是一种支持合并操作的堆数据结构,常见的可并堆有左偏树、斜堆、二项堆等。对于 LOJ#P188 可并堆的问题,下面以左偏树为例给出解题思路和代码实现。 ### 解题思路 1. **左偏树的性质**: - 左偏树是一种可并堆,它满足堆性质(小根堆或大根堆),即每个节点的值小于(或大于)其子节点的值。 - 左偏树还满足左偏性质,即每个节点的左子树的距离(到最近的叶子节点的距离)不小于右子树的距离。 2. **合并操作**: - 合并两个左偏树时,比较两个根节点的值,将值较大的根节点的树合并到值较小的根节点的右子树中。 - 合并后,检查右子树的距离是否大于左子树的距离,如果是,则交换左右子树,以维护左偏性质。 3. **插入操作**: - 插入一个新节点可以看作是合并一个只有一个节点的左偏树和原左偏树。 4. **删除操作**: - 删除根节点后,将其左右子树合并成一个新的左偏树。 ### 代码实现 ```python class Node: def __init__(self, val): self.val = val self.left = None self.right = None self.dist = 0 def merge(x, y): if not x: return y if not y: return x if x.val > y.val: x, y = y, x x.right = merge(x.right, y) if not x.left or (x.right and x.left.dist < x.right.dist): x.left, x.right = x.right, x.left x.dist = (x.right.dist + 1) if x.right else 0 return x def insert(root, val): new_node = Node(val) return merge(root, new_node) def delete(root): return merge(root.left, root.right) # 示例使用 root = None root = insert(root, 3) root = insert(root, 1) root = insert(root, 5) print(root.val) # 输出堆顶元素 root = delete(root) print(root.val) # 输出删除堆顶元素后的堆顶元素 ```
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