【JZOJ6294】动态数点【ST表】【二分答案】

题目大意:

题目链接:https://jzoj.net/senior/#main/show/6294
给出序列 a a a,求最长的子序列 a l ∼ a r a_l\sim a_r alar,使得 l ∼ r l\sim r lr中有一个位置 k k k能被所有 l ∼ r l\sim r lr中的数整除。


思路:

题外话:和 JZOJ3895 重题了啊。那道题还是之前B组的。
显然题目就是要我们求出最长的区间 [ l , r ] [l,r] [l,r]使得 g c d ( a l ∼ a r ) = m i n ( a l ∼ a r ) gcd(a_l\sim a_r)=min(a_l\sim a_r) gcd(alar)=min(alar)
直接ST表求出区间 g c d gcd gcd和最小值,然后二分答案,转换成一个判定性问题。这个显然是满足单调性的。
时间复杂度 O ( n log ⁡ 2 n ) O(n\log^2 n) O(nlog2n)
**出题人a范围写错,用long   long就T了,int就过了 \color{white}\texttt{**出题人a范围写错,用long long就T了,int就过了} **出题人a范围写错,用long longT了,int就过了


代码:

#pragma GCC optimize("Ofast")
#pragma GCC optimize("inline")
#include <queue>
#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;

const int N=500010,LG=20;
int Min[N][LG+1],Gcd[N][LG+1];
int n,l,r,mid;
queue<int> q;

bool check(int len)
{
	int k=log2(len);
	bool ok=0;
	for (int i=1;i<=n-len+1;i++)
	{
		int minn=min(Min[i][k],Min[i+len-(1<<k)][k]);
		int GCD=__gcd(Gcd[i][k],Gcd[i+len-(1<<k)][k]);
		if (minn==GCD)
		{
			if (!ok)
			{
				ok=1;
				while (q.size()) q.pop();
			}
			q.push(i);
		}
	}
	return ok;
}

int main()
{
	freopen("point.in","r",stdin);
	freopen("point.out","w",stdout);
	scanf("%d",&n);
	memset(Min,0x3f3f3f3f,sizeof(Min));
	for (int i=1;i<=n;i++)
	{
		scanf("%d",&Min[i][0]);
		Gcd[i][0]=Min[i][0];
	}
	for (int j=1;j<=LG;j++)
		for (int i=1;i+(1<<(j-1))<=n;i++)
		{
			Min[i][j]=min(Min[i][j-1],Min[i+(1<<(j-1))][j-1]);
			Gcd[i][j]=__gcd(Gcd[i][j-1],Gcd[i+(1<<(j-1))][j-1]);
		}
	l=1; r=n;
	while (l<=r)
	{
		mid=(l+r)>>1;
		if (check(mid)) l=mid+1;
			else r=mid-1;
	}
	printf("%d %d\n",q.size(),l-2);
	while (q.size()) 
	{
		printf("%d ",q.front());
		q.pop();
	}
	return 0;
}
### 解题思路 题目要求解决的是一个与图相关的最小覆盖问题,通常在特定条件下可以通过状态压缩动态规划(State Compression Dynamic Programming, SCDP)来高效求解。由于状态压缩的适用条件是状态维度较小(例如K≤10),因此可以利用二进制示状态集合,从而优化计算过程。 #### 1. 状态示 - 使用一个整数 `mask` 示当前选择的点集,其中第 `i` 位为 `1` 示第 `i` 个节点被选中。 - 定义 `dp[mask]` 示在选中 `mask` 所代的点集后,能够覆盖的节点集合。 - 可以通过预处理每个点的邻域信息(包括自身和所有直接连接的点),快速更新状态。 #### 2. 预处理邻域 对于每个节点 `u`,预先计算其邻域范围 `neighbor[u]`,即从该节点出发一步能到达的所有节点集合。这样,在后续的状态转移过程中,可以直接使用这些信息进行合并操作。 #### 3. 状态转移 - 初始化:对每个单独节点 `u`,设置初始状态 `dp[1 << u] = neighbor[u]`。 - 转移规则:对于任意两个状态 `mask1` 和 `mask2`,如果它们没有交集,则可以通过合并这两个状态得到新的状态 `mask = mask1 | mask2`,并更新对应的覆盖范围为 `dp[mask1] ∪ dp[mask2]`。 - 在所有状态生成之后,检查是否某个状态的覆盖范围等于全集(即覆盖了所有节点)。如果是,则记录此时使用的最少节点数量。 #### 4. 最优解提取 遍历所有可能的状态,找出能够覆盖整个图的最小节点数目。 --- ### 时间复杂度分析 - 状态总数为 $ O(2^K) $,其中 `K` 是关键点的数量。 - 每次状态转移需要枚举所有可能的子集组合,复杂度为 $ O(2^K \cdot K^2) $。 - 整体时间复杂度控制在可接受范围内,适用于 `K ≤ 10~20` 的情况。 --- ### 代码实现(状态压缩 DP) ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int MAXN = 25; int neighbor[MAXN]; // 每个节点的邻域 int dp[1 << 20]; // dp[mask] 示选中的点集合为 mask 时所能覆盖的点集合 int min_nodes; // 最小覆盖点数 void solve(int n, vector<vector<int>>& graph) { // 预处理每个节点的邻域 for (int i = 0; i < n; ++i) { neighbor[i] = (1 << i); // 包括自己 for (int j : graph[i]) { neighbor[i] |= (1 << j); } } // 初始化 dp 数组 memset(dp, 0x3f, sizeof(dp)); for (int i = 0; i < n; ++i) { dp[1 << i] = neighbor[i]; } // 状态转移 for (int mask = 1; mask < (1 << n); ++mask) { if (__builtin_popcount(mask) >= min_nodes) continue; // 剪枝 for (int sub = mask & (mask - 1); sub; sub = (sub - 1) & mask) { int comp = mask ^ sub; if (comp == 0) continue; int new_mask = mask; int covered = dp[sub] | dp[comp]; if (covered == (1 << n) - 1) { min_nodes = min(min_nodes, __builtin_popcount(new_mask)); } dp[new_mask] = min(dp[new_mask], covered); } } } int main() { int n, m; cin >> n >> m; vector<vector<int>> graph(n); for (int i = 0; i < m; ++i) { int u, v; cin >> u >> v; graph[u].push_back(v); graph[v].push_back(u); // 无向图 } min_nodes = n; solve(n, graph); cout << "Minimum nodes required: " << min_nodes << endl; return 0; } ``` --- ### 优化策略 - **剪枝**:当当前状态所用节点数已经超过已知最优解时,跳过后续计算。 - **提前终止**:一旦发现某个状态覆盖了全部节点,并且节点数达到理论下限,即可提前结束程序。 - **空间优化**:可以仅保存当前轮次的状态,减少内存占用。 --- ### 总结 本题通过状态压缩动态规划的方法,将原本指数级复杂度的问题压缩到可接受范围内。结合位运算技巧和预处理机制,能够高效地完成状态转移和覆盖判断操作。 ---
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