51NOD 1402 最大值

求解最大值问题
1402 最大值
题目来源: TopCoder
基准时间限制:1 秒 空间限制:131072 KB 分值: 20 难度:3级算法题
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一个N长的数组s[](注意这里的数组初始下标设为1,而不是0,即N个元素为s[1],s[2],...,s[N]),满足以下性质:
1)每个元素都是非负的整数,且s[1]=02)任意两个相邻元素差值的绝对值不大于1,即| s[i]-s[i+1] |<=13)对于部分特殊点xi,要求s[xi]<=ti(这样的特殊点一共M个);
问在以上约束下s[]中的最大值最大可能是多少?
Input

多组测试数据,第一行一个整数T,表示测试数据数量,1<=T<=5
每组测试数据有相同的结构构成:
第一行两个整数N,M,表示s[]的长度与特殊点的个数,其中1<=N<=100000,0<=M<=50.
之后M行,每行两个整数xi与ti,其中1<=xi<=N,0<=ti<=100000,且xi以增序给出。

Output

每组数据一行输出,即数组的可能最大值。

Input示例

3
10 2
3 1
8 1
100000 0
2718 5
1 100000
30 100000
400 100000
1300 100000
2500 100000

Output示例

3
99999
2717

考虑让每个特殊点的值最大
不难发现 确定了特殊点的值 最大值就能在O(m)内找到
插入一个特殊值复杂度不超过O(m)
总体复杂度为O(m^2)

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<string>
#include<vector>
#include<deque>
#include<queue>
#include<algorithm>
#include<set>
#include<map>
#include<stack>
#include<time.h>
#include<math.h>
#include<list>
#include<cstring>
#include<fstream>
//#include<memory.h>
using namespace std;
#define ll long long
#define ull unsigned long long
#define pii pair<int,int>
#define INF 1000000007
#define pll pair<ll,ll>
#define pid pair<int,double>

vector<pii>vec;//记录特殊点上的值  first=下标 second=值

void add(int x,int t){//插入特殊点
    if(x==1)//下标为1 恒为0
        return;
    int prex=vec.back().first;//上一个特殊点
    int pret=vec.back().second;
    if(x>prex){
        if(abs(x-prex)>=abs(t-pret))
            vec.push_back({x,t});
        else{
            if(pret<t)//特殊点的最大值过大
                vec.push_back({x,x-prex+pret});
            else{//过小 需要把前面的特殊点的值减小
                vec.pop_back();//删掉前面的点
                add(prex,t+x-prex);//添加回一个适当小的
                vec.push_back({x,t});
            }
        }
    }
    else{
        if(t<pret){//下标和上一个点相同
            vec.pop_back();
            add(x,t);
        }
    }
}

int main()
{
    //freopen("/home/lu/文档/r.txt","r",stdin);
    //freopen("/home/lu/文档/w.txt","w",stdout);
    int T,n,m,x,t;
    cin>>T;
    while(T--){
        vec.clear();
        vec.push_back({1,0});
        cin>>n>>m;
        while(m--){
            cin>>x>>t;
            add(x,t);
        }
        int ans=0;
        for(int i=1;i<vec.size();++i){
            int x1=vec[i-1].first,x2=vec[i].first;
            int t1=vec[i-1].second,t2=vec[i].second;
            int tmp=abs(x2-x1)-1-abs(t1-t2);
            tmp=tmp%2+tmp/2;
            ans=max(ans,tmp+max(t1,t2));
        }
        ans=max(vec.back().second+n-vec.back().first,ans);
        cout<<ans<<endl;
    }
    return 0;
}
题目 51nod 3478 涉及一个矩阵问题,要求通过最少的操作次数,使得矩阵中至少有 `RowCount` 行和 `ColumnCount` 列是回文的。解决这个问题的关键在于如何高效地枚举所有可能的行和列组合,并计算每种组合所需的操作次数。 ### 解法思路 1. **预处理每一行和每一列变为回文所需的最少操作次数**: - 对于每一行,计算将其变为回文所需的最少操作次数。这可以通过比较每对对称位置的值是否相同来完成。 - 对于每一列,计算将其变为回文所需的最少操作次数,方法同上。 2. **枚举所有可能的行和列组合**: - 由于 `N` 和 `M` 的最大值为 8,因此可以枚举所有可能的行组合和列组合。 - 对于每一种组合,计算其所需的最少操作次数,并取最小值。 3. **计算操作次数**: - 对于每一种组合,需要计算哪些行和列需要修改,并且注意行和列的交叉点可能会重复计算,因此需要去重。 ### 代码实现 以下是一个可能的实现方式,使用了枚举和位运算来处理组合问题: ```python def min_operations_to_palindrome(matrix, row_count, col_count): import itertools N = len(matrix) M = len(matrix[0]) # Precompute the cost to make each row a palindrome row_cost = [] for i in range(N): cost = 0 for j in range(M // 2): if matrix[i][j] != matrix[i][M - 1 - j]: cost += 1 row_cost.append(cost) # Precompute the cost to make each column a palindrome col_cost = [] for j in range(M): cost = 0 for i in range(N // 2): if matrix[i][j] != matrix[N - 1 - i][j]: cost += 1 col_cost.append(cost) min_total_cost = float('inf') # Enumerate all combinations of rows and columns rows = list(range(N)) cols = list(range(M)) from itertools import combinations for row_comb in combinations(rows, row_count): for col_comb in combinations(cols, col_count): # Calculate the cost for this combination cost = 0 # Add row costs for r in row_comb: cost += row_cost[r] # Add column costs for c in col_comb: cost += col_cost[c] # Subtract the overlapping cells for r in row_comb: for c in col_comb: # Check if this cell is part of the palindrome calculation if r < N // 2 and c < M // 2: if matrix[r][c] != matrix[r][M - 1 - c] and matrix[N - 1 - r][c] != matrix[N - 1 - r][M - 1 - c]: cost -= 1 min_total_cost = min(min_total_cost, cost) return min_total_cost # Example usage matrix = [ [0, 1, 0], [1, 0, 1], [0, 1, 0] ] row_count = 2 col_count = 2 result = min_operations_to_palindrome(matrix, row_count, col_count) print(result) ``` ### 代码说明 - **预处理成本**:首先计算每一行和每一列变为回文所需的最少操作次数。 - **枚举组合**:使用 `itertools.combinations` 枚举所有可能的行和列组合。 - **计算成本**:对于每一种组合,计算其成本,并考虑行和列交叉点的重复计算问题。 ### 复杂度分析 - **时间复杂度**:由于 `N` 和 `M` 的最大值为 8,因此枚举所有组合的时间复杂度为 $ O(N^{RowCount} \times M^{ColCount}) $,这在实际中是可接受的。 - **空间复杂度**:主要是存储预处理的成本,空间复杂度为 $ O(N + M) $。 ### 相关问题 1. 如何优化矩阵中行和列的枚举组合以减少计算时间? 2. 在计算行和列的交叉点时,如何更高效地处理重复计算的问题? 3. 如果矩阵的大小增加到更大的范围,如何调整算法以保持效率? 4. 如何处理矩阵中行和列的回文条件不同时的情况? 5. 如何扩展算法以支持更多的操作类型,例如翻转某个区域的值?
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