数数【单调队列】【模拟】

题目大意:

题目链接:http://10.156.17.250/JudgeOnline/showproblem?problem_id=2521(学校局域网)
给出一个数列,求长度不超过 m m 的连续字段,且总和最大。


思路:

单调队列模板题。首先使用前缀和,然后利用单调队列优化,每次保证数列单调递增,可以将时间优化到O(n)


代码:

#include <cstdio>
#include <queue>
#include <iostream>
#define Inf 1e17
using namespace std;

int n,m;
long long ans,sum[100001];
deque<long long> q;  //双端队列

int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);    
    for (int i=1;i<=n;i++)
    {
        scanf("%lld",sum+i);
        sum[i]+=sum[i-1];  //前缀和
    }
    q.push_back(0);
    ans=-Inf;   
    for (int i=1;i<=n;i++)
    {
        while (q.size()&&i-m>q.front())
         q.pop_front();  //不能超过范围
        if (q.size())
         ans=max(ans,sum[i]-sum[q.front()]);  //求答案
        while (q.size()&&sum[q.back()]>sum[i])
         q.pop_back();  //保持单调
        q.push_back(i);
    }
    cout<<ans;
    return 0;
}
内容概要:本文介绍了一个基于冠豪猪优化算法(CPO)的无人机三维路径规划项目,利用Python实现了在复杂三维环境中为无人机规划安全、高效、低能耗飞行路径的完整解决方案。项目涵盖空间环境建模、无人机动力学约束、路径编码、多目标代价函数设计以及CPO算法的核心实现。通过体素网格建模、动态障碍物处理、路径平滑技术和多约束融合机制,系统能够在高维、密集障碍环境下快速搜索出满足飞行可行性、安全性与能效最优的路径,并支持在线重规划以适应动态环境变化。文中还提供了关键模块的代码示例,包括环境建模、路径评估和CPO优化流程。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识,从事无人机、智能机器人、路径规划或智能优化算法研究的相关科研人员与工程技术人员,尤其适合研究生及有一定工作经验的研发工程师。; 使用场景及目标:①应用于复杂三维环境下的无人机自主导航与避障;②研究智能优化算法(如CPO)在路径规划中的实际部署与性能优化;③实现多目标(路径最短、能耗最低、安全性最高)耦合条件下的工程化路径求解;④构建可扩展的智能无人系统决策框架。; 阅读建议:建议结合文中模型架构与代码示例进行实践运行,重点关注目标函数设计、CPO算法改进策略与约束处理机制,宜在仿真环境中测试不同场景以深入理解算法行为与系统鲁棒性。
### 使用数组实现单调双端队列 单调双端队列是一种特殊的队列结构,允许在两端进行插入和删除操作的同时保持内部元素的有序性。这种数据结构通常用于解决滑动窗口类问题或其他需要快速访问区间最值的情况。 #### 实现原理 为了实现一个基于数组的单调双端队列,可以采用如下策略: - **头部指针 (front)** 和 **尾部指针 (rear)** 被用来标记当前队列中的有效范围。 - 数组被循环使用以节省空间,当 `rear` 到达数组末尾时,可以从头继续写入[^1]。 - 插入新元素前,移除所有不符合条件(即破坏单调性的)旧元素[^2]。 以下是具体实现: #### Python代码示例 下面是一个简单的Python版本实现,展示了如何用数组来模拟一个支持单调性质的双端队列。 ```python class MonotonicDeque: def __init__(self, capacity): self.queue = [0] * capacity # 初始化固定大小的数组作为底层存储 self.front = -1 # 队首指针初始化为 -1 表示为空 self.rear = -1 # 队尾指针初始化为 -1 表示为空 def push_front(self, value): while self.rear != -1 and self.queue[self.rear] < value: # 维护单调递减特性 self.pop_back() if self.is_empty(): self.front = 0 self.rear = 0 else: self.front -= 1 if self.front < 0: # 处理下标越界情况 self.front += len(self.queue) self.queue[self.front] = value def push_back(self, value): while self.front != -1 and self.queue[self.front] > value: # 维护单调递增特性 self.pop_front() if self.is_empty(): self.front = 0 self.rear = 0 else: self.rear = (self.rear + 1) % len(self.queue) self.queue[self.rear] = value def pop_front(self): if not self.is_empty(): result = self.queue[self.front] if self.front == self.rear: # 如果只有一个元素,则清空队列 self.front = -1 self.rear = -1 else: self.front = (self.front + 1) % len(self.queue) return result def pop_back(self): if not self.is_empty(): result = self.queue[self.rear] if self.front == self.rear: # 如果只有一个元素,则清空队列 self.front = -1 self.rear = -1 else: self.rear = (self.rear - 1 + len(self.queue)) % len(self.queue) return result def is_empty(self): return self.front == -1 def get_max(self): """获取当前队列的最大值""" if not self.is_empty(): return self.queue[self.front] def get_min(self): """获取当前队列的最小值""" if not self.is_empty(): return self.queue[self.rear] ``` 上述代码定义了一个名为 `MonotonicDeque` 的类,该类实现了基本的操作函数以及维护单调特性的逻辑[^4]。 --- ###
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