cdoj 1221_uestc

本文深入探讨了单调队列的概念,解释了其主要功能及如何通过维护队列来快速查找最大或最小元素。提供了实现代码示例,帮助读者理解和实践单调队列的应用。

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POJ 2823 单调队列的入门题!非常给力,少有的1Y!  

2011-08-22 20:29:55|  分类: 数据结构 |字号 订阅

转载:http://welcomechengyao.blog.163.com/blog/static/185469890201172281217260/

     今天下午我可是好好的看了一下单调队列啊!刚开始看的时候不是很懂!因为一直有几个问题不是很明白!比如说,这个head和这个tail到底是怎么一回事,但是后来设计了几个数据,并且是好好的模拟了一下这个过程,终于算是明白这个数据结构要表达的意思了!这里谈一下自己肤浅的一点见解:

     所谓的单调队列,目的只有一个,就是离开用来快速的求解当前队列之中所有元素的最大值或者是最小值的啊!其实求解起来还是很容易的,主要是这样的啊!每次插入一个元素的时候,就是要保证这个元素之前的数都要比他大,不然的话,就要删去之前的点,一直到队列为空为止!之后再来插入这个元素,这样的话也就是保证了队列之中总是有元素的,至少是有一个元素是在队列之中的啊!

     然后就是一个出队的过程,这样的话,每次出队的时候都是能够保证出队的是当前队列中的最大的数字,这样的话,在取得最大元素之后,可以选择出队列,然后继续进行操作,这就是一个维护这个单调队列的问题!这样的话,就是可以保证队列循环往复下去的啊!

还是老一套,粘贴代码:

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#define maxN 1000000+10
int a[maxN];
int N,K;
int q[maxN];
int ans1[maxN];
int ans2[maxN];
int cnt=0;
int mark[maxN];

int main(){
 //freopen("2823in.txt","r",stdin);
 scanf("%d%d",&N,&K);
 int i;
 for(i=1;i<=N;i++)
  scanf("%d",&a[i]);
 int head=1;
 int tail=0;
 if(K>N)   K=N;
 for(i=1;i<=K;i++){
  while(head<=tail && q[tail]<=a[i])   tail--;
  q[++tail]=a[i];
  mark[tail]=i;
 }
 int j=1;
 i--;
 for(;i<=N;){
  ans1[++cnt]=q[head];
  while(head<=tail && mark[head]<=j)    head++;
  j++;
  i++;
  while(head<=tail && q[tail]<=a[i])    tail--;
  q[++tail]=a[i];
  mark[tail]=i;
 }
 head=1;   tail=0;
 for(i=1;i<=K;i++){
  while(head<=tail && q[tail]>=a[i])   tail--;
  q[++tail]=a[i];
  mark[tail]=i;
 }
 j=1;   cnt=0;
 i--;
 for(;i<=N;){
  ans2[++cnt]=q[head];
  while(head<=tail && mark[head]<=j)   head++;
  j++;
  i++;
  while(head<=tail && q[tail]>=a[i])   tail--;
  q[++tail]=a[i];
  mark[tail]=i;
 }
 for(i=1;i<cnt;i++)
  printf("%d ",ans2[i]);
 printf("%d\n",ans2[i]);
 for(i=1;i<cnt;i++)
  printf("%d ",ans1[i]);
 printf("%d\n",ans1[i]);
 return 0;
}


### CDOJ 300 木杆上的蚂蚁 #### 题目描述 题目涉及若干只蚂蚁在一个长度为 \( L \) 的水平木杆上移动。每只蚂蚁初始位置和方向已知,当两只蚂蚁相遇时会立即掉头反向行走。目标是计算所有蚂蚁最终离开木杆的时间以及它们的顺序。 --- #### 解决方案概述 该问题的核心在于模拟蚂蚁的行为并处理碰撞事件。尽管表面上看起来需要复杂的碰撞检测逻辑,但实际上可以通过一种巧妙的方式简化问题:假设蚂蚁在碰撞时不改变方向,则可以忽略碰撞的影响[^2]。因此,只需关注每只蚂蚁到达木杆两端所需时间即可。 以下是解决问题的主要思路: 1. **输入解析** 输入数据包括测试用例数量 \( T \),每个测试用例包含木杆长度 \( L \) 和蚂蚁的数量 \( N \)。对于每只蚂蚁,记录其初始位置和移动方向(左或右)。 2. **时间和顺序计算** 对于每只蚂蚁: - 如果它朝左移动,则离木杆左侧的距离为其当前位置; - 如果它朝右移动,则离木杆右侧的距离为 \( L - \text{当前蚂蚁的位置} \)。 将这些距离存储下来,并按升序排列以确定蚂蚁离开木杆的顺序。 3. **输出结果** 输出每只蚂蚁离开木杆的时间及其编号。 --- #### Python 实现代码 以下是一个完整的 Python 实现: ```python t = int(input()) # 测试用例数量 for case in range(1, t + 1): n, l = map(int, input().split()) # 蚂蚁数量和木杆长度 ants = [] for _ in range(n): idx, pos, direction = input().split() idx = int(idx) pos = int(pos) if direction == 'L': time_to_fall = pos # 到达左边所需时间 else: time_to_fall = l - pos # 到达右边所需时间 ants.append((time_to_fall, idx)) # 按照掉落时间排序 sorted_ants_by_time = sorted(ants, key=lambda x: x[0]) # 提取原始索引以便后续匹配 original_indices = list(range(len(sorted_ants_by_time))) # 打印结果 print(f"Case #{case}:") for ant_index in original_indices: print(sorted_ants_by_time[ant_index][1], end=" ") print() ``` --- #### 关键点解释 1. **碰撞不影响总时间** 假设蚂蚁在碰撞时不改变方向,则整个过程中的最大时间为任意一只蚂蚁到最近端点的最大距离。这使得我们可以跳过复杂的状态更新操作[^2]。 2. **效率优化** 使用内置函数 `sorted` 可以高效完成排序任务,算法整体复杂度为 \( O(N \log N) \)。 3. **边界条件** 特殊情况包括仅有一只蚂蚁的情况或者所有蚂蚁都朝同一方向移动的情形。程序应能正确处理此类场景。 ---
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