CF777E Hanoi Factory(贪心/dp+线段树)

本文介绍了一种圆柱套叠问题的解决方案,通过按圆柱的外径和内径排序,利用贪心算法进行最优放置,并进一步通过动态规划优化算法复杂度。

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首先按外径从大到小排序,外径相同时按内径从大到小排序。这样的话我们只要按顺序选取,就已经满足了第一个条件。我们考虑第二个条件,要求ai< bj,我们显然只关心最上面(也就是最后选取的)的内径,只要我的外径比他大,我就可以放上去。
因此考虑贪心,按顺序选取,设上一个为x,当前的为y。如果ax>=by,则当前这个不能放上去,易知,后面的也不再可能放上去(b是越来越小的),因此有x的就只能摞这么高了,更新答案(我们一直累加当前的高度),然后往前删,直到ax< by,即可以接着放了为止。现在一定满足ax< by,所以我们接着放就好了,累加高度。(代码中用了data来把“肯定一起删”的点缩成一个点,能快些?orz jfy大佬)

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define N 100010
#define ll long long
#define inf 0x3f3f3f3f
inline int read(){
    int x=0,f=1;char ch=getchar();
    while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();}
    while(ch>='0'&&ch<='9') x=x*10+ch-'0',ch=getchar();
    return x*f;
}
int n,m=0;
ll sum=0,ans=0;
struct node{
    int a,b;ll h;
}a[N],data[N];
inline bool cmp(node x,node y){
    return x.b==y.b?x.a>y.a:x.b>y.b;
}
int main(){
//  freopen("a.in","r",stdin);
    n=read();
    for(int i=1;i<=n;++i) a[i].a=read(),a[i].b=read(),a[i].h=read();
    sort(a+1,a+n+1,cmp);
    data[++m].a=a[1].a;data[m].h=a[1].h;sum+=a[1].h;
    for(int i=2;i<=n;++i){
        if(data[m].a>=a[i].b){//不能再放下去了 
            ans=max(ans,sum);
            while(m>=1&&data[m].a>=a[i].b) sum-=data[m--].h;//这些都不能再方下去了 
        }sum+=a[i].h;
        if(data[m].a<a[i].a){
            data[++m].a=a[i].a;data[m].h=a[i].h;
        }else{
            data[m].a=a[i].a;data[m].h+=a[i].h;
        }
    }ans=max(ans,sum);
    printf("%I64d\n",ans);
    return 0;
}

还可以dp搞,f[i]表示放前i个,第i个一定放的最大高度,则
f[i]=max{f[j]+h[i]| a[j]< b[i],0<=j< i}。是O(n^2)的,我们考虑优化,每次决策的过程就是在内径小于b[i]的点中选择一个f[j]的最大值,我们可以用线段树来做这个事情(因为是求前缀最大值,也可以用树状数组来搞,常数可能小一些)。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define N 100010
#define ll long long
#define inf 0x3f3f3f3f
inline int read(){
    int x=0,f=1;char ch=getchar();
    while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();}
    while(ch>='0'&&ch<='9') x=x*10+ch-'0',ch=getchar();
    return x*f;
}
int n,m=0,aa[N<<1];
ll ans=0;
struct node{
    int a,b,h;
}a[N],data[N];
inline bool cmp(node x,node y){
    return x.b==y.b?x.a>y.a:x.b>y.b;
}
struct tnode{
    ll mx;
}tree[N<<2];
inline void build(int p,int l,int r){
    if(l==r) return;
    int mid=l+r>>1;
    build(p<<1,l,mid);build(p<<1|1,mid+1,r);
}
ll qmax(int p,int l,int r,int x,int y){
    if(x<=l&&r<=y) return tree[p].mx;
    int mid=l+r>>1;ll res=0;
    if(x<=mid) res=max(res,qmax(p<<1,l,mid,x,y));
    if(y>mid) res=max(res,qmax(p<<1|1,mid+1,r,x,y));
    return res;
}
void update(int p,int l,int r,int x,ll val){
    tree[p].mx=max(tree[p].mx,val);
    if(l==r) return;int mid=l+r>>1;
    if(x<=mid) update(p<<1,l,mid,x,val);
    else update(p<<1|1,mid+1,r,x,val);
}
int main(){
//  freopen("a.in","r",stdin);
    n=read();
    for(int i=1;i<=n;++i) aa[++m]=a[i].a=read(),aa[++m]=a[i].b=read(),a[i].h=read();
    sort(aa+1,aa+m+1);m=unique(aa+1,aa+m+1)-aa-1;
    sort(a+1,a+n+1,cmp);build(1,1,m);
    for(int i=1;i<=n;++i){
        int xa=lower_bound(aa+1,aa+m+1,a[i].a)-aa,xb=lower_bound(aa+1,aa+m+1,a[i].b)-aa;
        ll res=qmax(1,1,m,1,xb-1)+a[i].h;update(1,1,m,xa,res);ans=max(ans,res);
    }
    printf("%I64d\n",ans);
    return 0;
}
<think>由于题目要求只使用<bits/stdc++.h>头文件,并且代码写在main函数内,我们将使用迭代法(栈模拟)来实现汉诺塔问题,因为递归解法在main内部定义递归函数会稍微复杂(但也可以使用lambda递归)。不过,为了满足要求,我们使用迭代法,并且只使用一个头文件。 注意:使用<bits/stdc++.h>是非标准头文件,通常只在GCC环境下可用,但它包含了几乎所有标准库头文件。 我们将使用栈来模拟递归过程,同时避免在main函数外定义函数。 思路: 1. 定义一个结构体(或元组)表示汉诺塔的状态,包括:要移动的盘子数量n,起始柱,辅助柱,目标柱。 2. 使用栈来存储待处理的状态。 3. 初始状态:将n个盘子从A借助B移动到C,即状态(n, 'A', 'B', 'C')入栈。 4. 循环直到栈为空: 弹出栈顶状态。 如果n==1,直接输出移动步骤(从起始柱到目标柱)。 否则,将问题分解为三个子问题(注意顺序,因为栈是后进先出,所以要按照递归的逆序入栈): a. 将n-1个盘子从辅助柱移动到目标柱(借助起始柱)-> 状态(n-1, auxiliary, source, target) b. 将第n个盘子从起始柱移动到目标柱 -> 状态(1, source, auxiliary, target) 实际上就是直接移动 c. 将n-1个盘子从起始柱移动到辅助柱(借助目标柱)-> 状态(n-1, source, target, auxiliary) 但是注意,递归的顺序是: 第一步:将n-1个从source移到auxiliary(借助target) 第二步:将第n个从source移到target 第三步:将n-1个从auxiliary移到target(借助source) 而在栈中,我们需要逆序压入这三个步骤(因为栈是后进先出,所以要先压入第三步,再第二步,再第一步?不对,实际上我们需要按照递归顺序的逆序来压栈,这样弹出时才是正确的顺序)。 实际上,递归的顺序是: 1. 解决子问题1:将n-1个从source移到auxiliary(借助target) 2. 移动当前盘子 3. 解决子问题2:将n-1个从auxiliary移到target(借助source) 在迭代中,我们使用栈来模拟,所以应该将这三个步骤反过来压栈: 首先压入:子问题2(状态为(n-1, auxiliary, source, target)) 然后压入:移动当前盘子(状态为(1, source, auxiliary, target)) 最后压入:子问题1(状态为(n-1, source, target, auxiliary)) 这样,当栈弹出时,会先处理子问题1,再处理移动当前盘子,最后处理子问题2,但这样不对,因为栈是后进先出,所以实际上我们处理顺序是:先处理子问题1,然后移动当前盘子,然后子问题2?不对,压栈顺序是:先压子问题2,再压移动,再压子问题1。那么弹出顺序是:子问题1 -> 移动 -> 子问题2。这正好是我们想要的顺序吗?不是,我们想要的是先处理子问题1,然后移动,然后子问题2。 正确的压栈顺序应该是: 先压:子问题2(第三步) 再压:移动当前盘子(第二步) 再压:子问题1(第一步) 这样弹出时: 先弹出子问题1(第一步)-> 然后会继续分解子问题1(如果子问题1的n>1,则继续分解) 当子问题1分解完后,会弹出移动当前盘子(第二步) 然后弹出子问题2(第三步) 但是,我们最初的状态是(n, A, B, C),分解成三个状态: 状态1: (n-1, A, C, B) [子问题1:从A到B,借助C] 状态2: (1, A, B, C) [移动当前盘子] 状态3: (n-1, B, A, C) [子问题2:从B到C,借助A] 压栈顺序:先压状态3,再压状态2,再压状态1。 那么弹出顺序:状态1 -> 状态2 -> 状态3。 而处理状态1(子问题1)时,如果n-1>1,它又会被分解成三个状态,这样就能保证先处理最左边的分支(即递归的最深层)。 因此,代码中压栈顺序为: st.push({num-1, aux, src, tgt}); // 子问题2:将n-1个从辅助柱aux移到目标柱tgt,借助src(对应递归的第三步) st.push({1, src, aux, tgt}); // 移动当前盘子(对应递归的第二步) st.push({num-1, src, tgt, aux}); // 子问题1:将n-1个从起始柱src移到辅助柱aux,借助tgt(对应递归的第一步) 但是注意,当n==1时,我们直接输出,所以对于状态1(子问题1)会继续分解直到n=1。 然而,这样压栈后,我们处理顺序实际上是:先处理子问题1(分解它直到n=1),然后处理移动,然后处理子问题2。这正是递归的顺序。 代码实现:</think>以下是仅使用`bits/stdc++.h`头文件并在`main`函数内实现的汉诺塔问题解决方案: ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int n; cin >> n; // 使用递归实现(在main内部定义递归lambda) auto hanoi = [](auto&& self, int n, char src, char aux, char tgt) -> void { if (n == 1) { cout << src << "->" << tgt << endl; return; } self(self, n - 1, src, tgt, aux); cout << src << "->" << tgt << endl; self(self, n - 1, aux, src, tgt); }; hanoi(hanoi, n, 'A', 'B', 'C'); return 0; } ``` ### 代码解释: 1. **头文件**: ```cpp #include <bits/stdc++.h> ``` - 包含所有标准库头文件,满足题目要求 - 注意:这是GCC特有的非标准头文件,不推荐在生产环境中使用 2. **递归lambda实现**: ```cpp auto hanoi = [](auto&& self, int n, char src, char aux, char tgt) -> void { if (n == 1) { cout << src << "->" << tgt << endl; return; } self(self, n - 1, src, tgt, aux); cout << src << "->" << tgt << endl; self(self, n - 1, aux, src, tgt); }; ``` - **自引用lambda**:使用`auto&& self`参数实现递归调用 - **递归终止条件**:当n=1时直接移动盘子 - **递归步骤**: 1. 将n-1个盘子从源柱移到辅助柱 2. 移动最底层的盘子到目标柱 3. 将n-1个盘子从辅助柱移到目标柱 3. **函数调用**: ```cpp hanoi(hanoi, n, 'A', 'B', 'C'); ``` - 传递lambda自身作为第一个参数 - 使用标准汉诺塔参数:n个盘子从A柱经B柱移动到C柱 ### 迭代实现版本(同样在main内): ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int n; cin >> n; // 定义状态结构 struct State { int n; char src, aux, tgt; }; stack<State> st; st.push({n, 'A', 'B', 'C'}); while (!st.empty()) { State s = st.top(); st.pop(); if (s.n == 1) { cout << s.src << "->" << s.tgt << endl; } else { // 逆序压栈保持执行顺序 st.push({s.n - 1, s.aux, s.src, s.tgt}); st.push({1, s.src, s.aux, s.tgt}); st.push({s.n - 1, s.src, s.tgt, s.aux}); } } return 0; } ``` ### 迭代版本说明: 1. **状态结构体**: ```cpp struct State { int n; char src, aux, tgt; }; ``` - 存储当前盘子数、源柱、辅助柱和目标柱 2. **栈操作**: ```cpp st.push({n, 'A', 'B', 'C'}); // 初始状态 ``` - 使用栈模拟递归调用栈 3. **状态分解**: ```cpp st.push({s.n - 1, s.aux, s.src, s.tgt}); // 第三步 st.push({1, s.src, s.aux, s.tgt}); // 第二步 st.push({s.n - 1, s.src, s.tgt, s.aux}); // 第一步 ``` - 逆序压栈确保执行顺序正确 - 分解为三个子状态对应递归的三个步骤 ### 时间复杂度: - **移动次数**:$2^n - 1$ 次(指数级增长) - **递归空间**:$O(n)$(调用栈深度) - **迭代空间**:$O(n)$(栈的最大深度)
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