HDU3308LCIS(线段树)

本文介绍了一种使用线段树解决动态序列中查找最长连续上升子序列问题的方法。通过维护区间的前缀最大、后缀最大及最长连续上升子序列长度,实现了高效查询和更新操作。

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题目链接hdu3308

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题目大意:大致就是给一个带修改动态的序列,让你求每次询问的区间最长上升子序列的长度,这个上升子序列是连续的。

思路:由于是连续的,并且是区间问题可以考虑用线段树去维护它。如何维护这个线段树呢?
我们发现一个区间的LCIS得到的贡献只有三种情况:左区间、右区间、左右区间。如果维护左右区间的LCIS的长度的话到时只要取一个最大的上来即可。如何维护上升和左右区间呢?*
可以多一个区间的前缀最大LCIS和后缀的最大LCIS,在修改的时候父节点可以通过断掉的端点去修改当前的LCIS,因为比如端点如果连续,当前的LCIS会等于左区间后缀+右区间前缀,其他情况同理,详见代码


Code

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define MAXN 100005

struct Node {
    int l, r;
    int suf, pre, lcis;
};
Node LTree[MAXN<<2];
int n, m, val[MAXN];

inline int max(int a, int b) {
    return a > b ? a : b;
}

void PushUp(int idx) {
    int mid = LTree[idx << 1].r;
    if (val[mid] < val[mid+1]) {
        LTree[idx].pre = LTree[idx << 1].pre;
        if (LTree[idx << 1].pre == LTree[idx << 1].r - LTree[idx << 1].l + 1)
            LTree[idx].pre += LTree[idx << 1 | 1].pre;
        LTree[idx].suf = LTree[idx << 1 | 1].suf;
        if (LTree[idx << 1 | 1].suf == LTree[idx << 1 | 1].r - LTree[idx << 1 | 1].l + 1)
            LTree[idx].suf += LTree[idx << 1].suf;
        LTree[idx].lcis = max(max(LTree[idx << 1].lcis, LTree[idx << 1 | 1].lcis), LTree[idx << 1].suf + LTree[idx << 1 | 1].pre);
    } else {
        LTree[idx].pre = LTree[idx << 1].pre;
        LTree[idx].suf = LTree[idx << 1 | 1].suf;
        LTree[idx].lcis = max(LTree[idx << 1].lcis, LTree[idx << 1 | 1].lcis);
    }
}

void build(int l, int r, int idx) {
    LTree[idx].l = l;
    LTree[idx].r = r;
    if (l == r) {
        LTree[idx].suf = LTree[idx].pre = LTree[idx].lcis = 1;
        return ;
    }
    int mid = l + (r - l >> 1);
    build(l, mid, idx << 1);
    build(mid+1, r, idx << 1 | 1);
    PushUp(idx);
}

void update(int k, int num, int idx) {
    if (LTree[idx].l == k && LTree[idx].r == k) {
        val[k] = num;
        return ;
    }
    int mid = LTree[idx].l + (LTree[idx].r - LTree[idx].l >> 1);
    if (k > mid) update(k, num, idx << 1 | 1);
    else update(k, num, idx << 1);
    PushUp(idx);
}

int query_pre(int l, int r, int idx) {
    if (l <= LTree[idx].l && r >= LTree[idx].r) {
        return LTree[idx].pre;
    }
    int mid = LTree[idx].l + (LTree[idx].r - LTree[idx].l >> 1);
    if (r <= mid)
        return query_pre(l, r, idx << 1);
    else if (l > mid)
        return query_pre(l, r, idx << 1 | 1);
    else {
        int pre = query_pre(l, mid, idx << 1);
        if (val[mid] < val[mid+1] && pre == mid - l + 1) pre += query_pre(mid+1, r, idx << 1 | 1);
        return pre;
    }
}

int query_suf(int l, int r, int idx) {
    if (l <= LTree[idx].l && r >= LTree[idx].r) {
        return LTree[idx].suf;
    }
    int mid = LTree[idx].l + (LTree[idx].r - LTree[idx].l >> 1);
    if (r <= mid)
        return query_suf(l, r, idx << 1);
    else if (l > mid)
        return query_suf(l, r, idx << 1 | 1);
    else {
        int suf = query_suf(mid+1, r, idx << 1 | 1);
        if (val[mid] < val[mid+1] && suf == r - mid) suf += query_suf(l, mid, idx << 1);
        return suf;
    }
}

int query(int l, int r, int idx) {
    if (l <= LTree[idx].l && r >= LTree[idx].r) {
        return LTree[idx].lcis;
    }
    int mid = LTree[idx].l + (LTree[idx].r - LTree[idx].l >> 1);
    if (r <= mid)
        return query(l, r, idx << 1);
    else if (l > mid)
        return query(l, r, idx << 1 | 1);
    else {
        int rv = query(l, mid, idx << 1);
        int lv = query(mid+1, r, idx << 1 | 1);
        int mv = 0;
        if (val[mid] < val[mid+1]) {
//            mv = LTree[idx << 1].suf + LTree[idx << 1 | 1].pre; 易错,查询的[l, r]区间不一定就是左右子树的全部
            mv = query_suf(l, mid, idx << 1) + query_pre(mid+1, r, idx << 1 | 1);
        }
        return max(max(rv, lv), mv);
    }
}


int main() {
    char cmd[20];
    int u, v, i, T;
    scanf("%d", &T);
    while (T--) {
        scanf("%d%d", &n, &m);
        memset(val, 0, sizeof(val));
        for (i = 1; i <= n; i++) scanf("%d", &val[i]);
        build(1, n, 1);
        for (i = 1; i <= m; i++) {
            getchar();
            scanf("%s %d %d", &cmd, &u, &v);
            if (cmd[0] == 'Q') {
                printf("%d\n", query(u+1, v+1, 1));
            } else if (cmd[0] == 'U') {
                update(u+1, v, 1);
            }
        }
    }
    return 0;
}

查询右左子树的前后缀改成这个效率可变成O(1),即查询的效率变成O(logn):mv = min(LTree[idx << 1].suf, mid - l + 1) + min(LTree[idx << 1 | 1].pre, r - mid);

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