【CQOI2009】中位数图

本文介绍了一种针对数组中位数查询问题的有效算法。该算法通过将小于中位数m的元素标记为-1,大于m的元素标记为1,并计算前缀和,来快速确定指定区间内中位数是否为m。通过统计前缀和出现的次数并利用乘法原理计算答案。

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【题目链接】

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【算法】

           将小于m的数看作-1,大于m的看作1

           然后求前缀和,如果区间[l,r]的中位数是m,显然有 : sum(r) - sum(l-1) = 0

           因此,只需m的位置之前(后)统计每个前缀和出现的次数,然后通过乘法原理计算答案,即可

【代码】

            

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define MAXN 100010

long long i,n,m,pos,sum,opt,ans;
long long a[MAXN],l[MAXN*2],r[MAXN*2];
 
template <typename T> inline void read(T &x) {
		long long f = 1; x = 0;
		char c = getchar();
		for (; !isdigit(c); c = getchar()) { if (c == '-') f = -f; }
		for (; isdigit(c); c = getchar()) x = (x << 3) + (x << 1) + c - '0';
		x *= f;
}
template <typename T> inline void write(T x) {
    if (x < 0) { putchar('-'); x = -x; }
    if (x > 9) write(x/10);
    putchar(x%10+'0');
}
template <typename T> inline void writeln(T x) {
    write(x);
    puts("");
}

int main() {
		
		read(n); read(m);
		for (i = 1; i <= n; i++) {
				read(a[i]);
				if (a[i] == m) pos = i;
		}
		sum = 0;
		for (i = pos - 1; i >= 1; i--) {
				if (a[i] < m) opt = -1;
				else opt = 1;
				sum += opt;
				l[sum+n]++;
		}
		sum = 0;
		for (i = pos + 1; i <= n; i++) {
				if (a[i] < m) opt = -1;
				else opt = 1;
				sum += opt;
				r[sum+n]++;
		}
		ans = l[n] + r[n] + 1;
		for (i = 0; i <= 2 * n; i++) ans += l[i] * r[2*n-i];  
		
		writeln(ans);
		
		return 0;
	
}

题目描述 有 $n$ 个人,每个人有一个编号 $i$,每个人都跳舞,但是每个人都只会一种舞蹈。现在要求他们排成一个圆圈跳舞,使得相邻两个人跳的舞蹈不同。求方案数。 输入格式 一个整数 $n$。 输出格式 一个整数,表示方案数,由于答案可能很大,输出对 $10^9+7$ 取模的结果。 数据范围 $1\leq n\leq 10^5$ 输入样例1: 5 输出样例1: 20 输入样例2: 10 输出样例2: 14684570 算法 数学,组合数学,动态规划 思路 题目要求的是排成一个圆圈跳舞,而且相邻两个人跳舞的舞蹈不同,这就意味着最后一个人的舞蹈类型必须和第一个人不同。因为它们是相邻的。 如果我们考虑将最后一个人的舞蹈类型和第一个人不同的方案数,那么实际上就是将 $n$ 个人分成两组: - 第一组是前 $n-1$ 个人,需要满足相邻两个人跳舞的舞蹈不同。 - 第二组是第 $n$ 个人,需要满足和第一个人跳舞的舞蹈不同。 对于第一组,我们可以定义 $f[i]$ 表示前 $i$ 个人,最后一个人和第一个人跳舞的舞蹈类型不同的方案数。因为需要满足相邻两个人跳舞的舞蹈不同,所以有两种情况: - 如果第 $i$ 个人和第 $i-1$ 个人跳舞的舞蹈类型不同,那么最后一个人的舞蹈类型可以是除了第 $i-1$ 个人和第一个人外的所有舞蹈类型,即共有 $n-2$ 种选择。 - 如果第 $i$ 个人和第 $i-1$ 个人跳舞的舞蹈类型相同,那么最后一个人的舞蹈类型只能是第 $i-1$ 个人和第一个人的舞蹈类型中的一种,即共有 $2$ 种选择。 综上所述,递推式为: $$f[i]=\begin{cases} (n-2)\times f[i-1] + 2\times f[i-2], & a[i]\neq a[i-1] \\ (n-1)\times f[i-1], & a[i]=a[i-1] \end{cases}$$ 对于第二组,最后一个人的舞蹈类型只能是除了第一个人的所有舞蹈类型,即共有 $n-1$ 种选择。 因此我们可以得到最终的方案数: $$ans=(n-1)\times f[n-1]$$ 代码 时间复杂度 $O(n)$ 空间复杂度 $O(n)$
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