NOIP2017 Day2 T3 列队

本文探讨了如何使用线段树解决动态数组中查找第K大的元素问题,适用于数组元素动态增删场景。文章详细介绍了算法实现,包括初始化、删除、添加元素以及查询第K大元素的具体步骤,并提供了完整的C++代码示例。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

戳我看题面

考虑n=1的时候:

维护一个数列,每次删除一个数,再数列的结尾加上一个数,求第K大

这是splay,treap模板题

当然,不单单可以用他们来做

来可以用老少皆宜的线段树来做

维护01数列表示那个数是否存在,提前开出空间

删掉一个数标记成0,加上一个数常规加,求第K大就是线段树上二分

也可以用树状数组来做

与线段树操作一样,求第K大就是树状数组上倍增

 

当n!=1时

维护n+1个数列,每次操作如上

开n+1棵splay或者treap,或者动态开点线段树

不能开点,就意味着必须记删掉哪些数,注意开long long

 

当然,我只写了老少皆宜的线段树啦

#include<cstdio>
#include<iostream>
#define ll long long
using namespace std;

int read()
{
	int ret=0;
	char ch=getchar();
	while(ch<'0'||ch>'9')
		ch=getchar();
	while(ch>='0'&&ch<='9')
	{
		ret=(ret<<1)+(ret<<3)+ch-'0';
		ch=getchar(); 
	}
	return ret; 
}

void write(ll x)
{
	if(x/10) write(x/10);
	putchar(x%10+48); 
}

const int N=1e6+5,M=1e7+5;
int n,m,r,T,x,y,cnt,rt[N],lst[N],siz[M],ls[M],rs[M];
ll ans,c[M];

ll find(int &p,int l,int r,int x)
{
	if(!p) p=++cnt;
	if(l==r)
		return (c[p]==0)?-l:c[p]; 
	int mid=l+r>>1;
	if(mid-l+1-siz[ls[p]]>=x)
		return find(ls[p],l,mid,x);
	else 
		return find(rs[p],mid+1,r,x-(mid-l+1-siz[ls[p]]));
}

void del(int &p,int l,int r,int x)
{
	if(!p) p=++cnt;
	siz[p]++;
	if(l==r)
	{
		c[p]=-1;
		return;
	}
	int mid=l+r>>1;    
	if(mid-l+1-siz[ls[p]]>=x)
		del(ls[p],l,mid,x);
	else
		del(rs[p],mid+1,r,x-(mid-l+1-siz[ls[p]]));
}

void add(int &p,int l,int r,int x,ll y)
{
	if(!p) p=++cnt;
	if(l==r)
	{
		c[p]=y;
		return;
	}
	int mid=l+r>>1;
	if(x<=mid) 
		add(ls[p],l,mid,x,y);
	else 
		add(rs[p],mid+1,r,x,y); 
}

int main()
{
	//freopen("1.in","r",stdin);
	//freopen("1.out","w",stdout);
	n=read(),m=read(),T=read();
	r=max(n,m)+T;
	for(int i=1;i<=n;i++)
		lst[i]=m;
	lst[n+1]=n+1;
	while(T--)
	{
		x=read(),y=read();
		if(y!=m) 
		{
			ans=find(rt[x],1,r,y);
			if(ans<0) ans=((ll)x-1)*m-ans;
			del(rt[x],1,r,y);
			ll t=find(rt[n+1],1,r,x);
			if(t<0) t=-t*m;
			add(rt[x],1,r,lst[x],t);
			lst[x]++;
			del(rt[n+1],1,r,x);
			add(rt[n+1],1,r,lst[n+1],ans);
			lst[n+1]++;
		}else
		{
			ans=find(rt[n+1],1,r,x);
			if(ans<0) ans=-ans*m;
			del(rt[n+1],1,r,x);
			add(rt[n+1],1,r,lst[n+1],ans);
			lst[n+1]++;
		}
		write(ans);
		puts("");
	}
	return 0;
}

 

### NOIP2017 提高组 列队思路 #### 问描述 给定一个 n 行 m 列的矩阵,初始时每个位置都有一个人。有 q 次操作,每次操作给出两个人的位置 (x, y),表示这个人离开了队伍。离开的人会重新站在最后一列的最后一行。需要支持这些操作并能快速查询某个人当前所在的位置。 #### 数据结构选择 为了高效处理上述操作,可以采用动态开点线段树来管理行列中的人员变动情况[^2]。具体来说: - 对于每一行建立一棵线段树用于记录该行内成员的具体分布状况; - 另外再单独设立一颗针对最右侧一列的全局线段树负责追踪所有被移至末端的新成员; 通过这种方式可以在 O(logN) 的时间复杂度下完成单次更新以及定位请求。 #### 关键算法逻辑 当执行一次删除动作 `(x,y)` 后: - 需要先将原位于此处的目标个体从对应行内的局部线段树中剔除出去; - 接着把原本处于 `x` 行末尾的那个元素补充进来填补空缺,并相应调整其在线段树里的状态; - 最后再把这个已经被挤出来的对象追加到整体序列最后面的一列上,同样利用相应的数据结构保持有序性。 以下是 Python 实现代码片段展示如何构建此类解决方案: ```python from collections import defaultdict class SegmentTree: def __init__(self, size): self.tree = [defaultdict(int)] * (size << 2) def update(self, idx, val, node=1, start=0, end=None): if not end: end = len(self.tree) >> 2 if start == end: self.tree[node][idx] += val else: mid = (start + end) >> 1 if idx <= mid: self.update(idx, val, node << 1, start, mid) else: self.update(idx, val, (node << 1) | 1, mid + 1, end) self.push_up(node) def push_up(self, node): pass # Implement according to specific requirements def main(): n, m, q = map(int, input().split()) row_trees = [SegmentTree(m) for _ in range(n)] col_tree = SegmentTree(n*m-n+1) changes = [] while q > 0: x, y = map(lambda z: int(z)-1, input().split()) # Convert from 1-based index last_in_row = m - 1 removed_val = row_trees[x].query(y, y)[y] row_trees[x].update(y, -1) if y != last_in_row: moved_from_end_of_row = row_trees[x].query(last_in_row, last_in_row)[last_in_row] row_trees[x].update(last_in_row, -1) row_trees[x].update(y, moved_from_end_of_row) new_pos_at_last_col = col_tree.query(col_tree.size()-len(changes), col_tree.size())[col_tree.size()-len(changes)] col_tree.update(len(changes)+1, removed_val) changes.append((new_pos_at_last_col//m + 1, new_pos_at_last_col % m)) q -= 1 if __name__ == "__main__": main() ```
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