codeforces Gym 101623 F(BZOJ5200)

本文探讨了一种基于启发式的分治算法,用于解决特定类型的二叉树问题。通过预处理和双指针技巧,算法能在O(nlogn)的时间复杂度内判断一个序列是否能构成一棵满足条件的二叉树。

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启发式分治

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题目大意: 有一种二叉树,每个节点有权值 ,并且满足它与所有祖先的权值互质。现在给出一个序列,问这个序列是否是一棵这种树的中序遍历。

还有启发式分治这种操作。。。

显然如果一个点要是一颗子树的根,那么它一定与这颗子树里的所有点互质。在序列上则为与一段包含它的区间互质。

我们预处理出每个位置左右与它互质的第一个位置。对于一个区间,同时用两个指针从左边和右边开始扫。如果扫到满足的点就分治做下去。因为每次拆开的复杂度都是小区间的长度,所以复杂度为 O ( n log ⁡ n ) O(n\log n) O(nlogn)

代码:

#include<cctype>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#define N 1000005
#define M N*10
#define F inline
using namespace std;
int n,t,a[N],nxt[N],lst[N],p[N],b[M],h[M],fa[N]; bool f[M];
F char readc(){
	static char buf[100000],*l=buf,*r=buf;
	if (l==r) r=(l=buf)+fread(buf,1,100000,stdin);
	return l==r?EOF:*l++;
}
F int _read(){
	int x=0; char ch=readc();
	while (!isdigit(ch)) ch=readc();
	while (isdigit(ch)) x=(x<<3)+(x<<1)+(ch^48),ch=readc();
	return x;
}
F void Make(int n){
	for (int i=2;i<=n;i++){
		if (!f[i]) p[++p[0]]=i,b[i]=i;
		for (int j=1;1ll*i*p[j]<=n&&j<=p[0];j++){
			f[i*p[j]]=true,b[i*p[j]]=p[j];
			if (i%p[j]==0) break;
		}
	}
}
bool dfs(int l,int r,int f){
	if (l>r) return true; int L=l,R=r;
	for (;L<=R;L++,R--)
		if (lst[L]<l&&nxt[L]>r)
			return fa[L]=f,(dfs(l,L-1,L)&dfs(L+1,r,L));
		else if (lst[R]<l&&nxt[R]>r)
			return fa[R]=f,(dfs(l,R-1,R)&dfs(R+1,r,R));
	return false;
}
F void writec(int x){ if (x>9) writec(x/10); putchar(x%10+48); }
int main(){
	n=_read(); int mx=0;
	for (int i=1;i<=n;i++) a[i]=_read(),mx=max(mx,a[i]);
	Make(mx); for (int i=1;i<=n;i++) nxt[i]=n+1;
	for (int i=1,tmp,x=a[i];i<=n;x=a[++i])
		while (x!=1){
			tmp=b[x],lst[i]=max(lst[i],h[tmp]);
			h[tmp]=i; while (x%tmp==0) x/=tmp;
		}
	for (int i=1;i<=mx;i++) h[i]=n+1;
	for (int i=n,tmp,x=a[i];i;x=a[--i])
		while (x!=1){
			tmp=b[x],nxt[i]=min(nxt[i],h[tmp]);
			h[tmp]=i; while (x%tmp==0) x/=tmp;
		}
	if (!dfs(1,n,0)) return puts("impossible"),0;
	for (int i=1;i<=n;i++) writec(fa[i]),putchar(' ');
	return 0;
}
Codeforces Gym 101630 是一场编程竞赛,通常包含多个算法挑战问题。这些问题往往涉及数据结构、算法设计、数学建模等多个方面,旨在测试参赛者的编程能力和解决问题的能力。 以下是一些可能出现在 Codeforces Gym 101630 中的题目类型及解决方案概述: ### 题目类型 1. **动态规划(DP)** 动态规划是编程竞赛中常见的题型之一。问题通常要求找到某种最优解,例如最小路径和、最长递增子序列等。解决这类问题的关键在于状态定义和转移方程的设计[^1]。 2. **图论** 图论问题包括最短路径、最小生成树、网络流等。例如,Dijkstra 算法用于求解单源最短路径问题,而 Kruskal 或 Prim 算法则常用于最小生成树问题[^1]。 3. **字符串处理** 字符串问题可能涉及模式匹配、后缀数组、自动机等高级技巧。KMP 算法和 Trie 树是解决此类问题的常用工具[^1]。 4. **数论与组合数学** 这类问题通常需要对质数、模运算、排列组合等有深入的理解。例如,快速幂算法可以用来高效计算大数的模幂运算[^1]。 5. **几何** 几何问题可能涉及点、线、多边形的计算,如判断点是否在多边形内部、计算两个圆的交点等。向量运算和坐标变换是解决几何问题的基础[^1]。 ### 解决方案示例 #### 示例问题:动态规划 - 最长递增子序列 ```python def longest_increasing_subsequence(nums): if not nums: return 0 dp = [1] * len(nums) for i in range(len(nums)): for j in range(i): if nums[i] > nums[j]: dp[i] = max(dp[i], dp[j] + 1) return max(dp) # 示例输入 nums = [10, 9, 2, 5, 3, 7, 101, 18] print(longest_increasing_subsequence(nums)) # 输出: 4 ``` #### 示例问题:图论 - Dijkstra 算法 ```python import heapq def dijkstra(graph, start): distances = {node: float('infinity') for node in graph} distances[start] = 0 priority_queue = [(0, start)] while priority_queue: current_distance, current_node = heapq.heappop(priority_queue) if current_distance > distances[current_node]: continue for neighbor, weight in graph[current_node].items(): distance = current_distance + weight if distance < distances[neighbor]: distances[neighbor] = distance heapq.heappush(priority_queue, (distance, neighbor)) return distances # 示例输入 graph = { 'A': {'B': 1, 'C': 4}, 'B': {'A': 1, 'C': 2, 'D': 5}, 'C': {'A': 4, 'B': 2, 'D': 1}, 'D': {'B': 5, 'C': 1} } start = 'A' print(dijkstra(graph, start)) # 输出: {'A': 0, 'B': 1, 'C': 3, 'D': 4} ``` #### 示例问题:字符串处理 - KMP 算法 ```python def kmp_failure_function(pattern): m = len(pattern) lps = [0] * m length = 0 # length of the previous longest prefix suffix i = 1 while i < m: if pattern[i] == pattern[length]: length += 1 lps[i] = length i += 1 else: if length != 0: length = lps[length - 1] else: lps[i] = 0 i += 1 return lps def kmp_search(text, pattern): n = len(text) m = len(pattern) lps = kmp_failure_function(pattern) i = 0 # index for text j = 0 # index for pattern while i < n: if pattern[j] == text[i]: i += 1 j += 1 if j == m: print("Pattern found at index", i - j) j = lps[j - 1] elif i < n and pattern[j] != text[i]: if j != 0: j = lps[j - 1] else: i += 1 # 示例输入 text = "ABABDABACDABABCABAB" pattern = "ABABCABAB" kmp_search(text, pattern) # 输出: Pattern found at index 10 ``` ###
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