matrix(二分)

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题目描述

在麦克雷的面前有N个数,以及一个R*C的矩阵。现在他的任务是从N个数中取出 R*C 个,并填入这个矩阵中。矩阵每一行的法值为本行最大值与最小值的差,而整个矩阵的法值为每一行的法值的最大值。现在,麦克雷想知道矩阵的最小法值是多少。
输入

输入共两行。

第一行是三个整数:n,r,c。(r, c <= 104, r * c <= n <= 106)

第二行是 n 个整数 Pi。(0 < pi <= 109)
输出

输出一个整数,即满足条件的最小的法值。
样例输入

7 2 3
170 205 225 190 260 225 160

样例输出

30
这次比赛经验:1.一个人力量太小2.榜单并不一定适合自己,有很多水题都没有看3.还是多刷题吧
话不多说,这道题直接二分答案,然后判断区间数是否满足即可

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+10
int s[N],R,c,n;
bool ok(int x)
{
    int t=0;
    for(int i=0;i<=n-c;++i)
        if(s[i+c-1]-s[i]<=x)
        {
            i+=c-1;
            t++;
        }
    return t>=R;
}
int main(){
    cin>>n>>R>>c;
    for(int i=0;i<n;++i)
        cin>>s[i];
    sort(s,s+n);
    int l=0,r=s[n-1]-*s;
    for(int m;l<r;)
    {
        m=l+r>>1;
        if(ok(m))
            r=m;
        else
            l=m+1;
    }
    cout<<l<<endl;
}
使用**二分快速幂(Binary Exponentiation)**是一种高效计算大指数幂的方法,其核心思想是通过将指数不断二分来减少计算次数,时间复杂度为 `O(log n)`。 在本题中,我们需要计算矩阵的 `n` 次幂。我们可以将快速幂的思想应用于矩阵乘法中,从而高效地求解递推关系。 --- ### ✅ 解决方案:基于二分快速幂的矩阵幂运算 ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; typedef long long ll; const ll MOD = 1e9 + 7; // 定义一个2x2的矩阵结构体,便于操作 struct Matrix { ll m[2][2]; Matrix() { memset(m, 0, sizeof(m)); } // 单位矩阵初始化 static Matrix identity() { Matrix I; I.m[0][0] = I.m[1][1] = 1; return I; } // 矩阵乘法重载 Matrix operator*(const Matrix& b) const { Matrix res; for (int i = 0; i < 2; ++i) for (int j = 0; j < 2; ++j) for (int k = 0; k < 2; ++k) res.m[i][j] = (res.m[i][j] + m[i][k] * b.m[k][j]) % MOD; return res; } }; // 快速幂:矩阵的幂 Matrix matrix_pow(Matrix a, ll power) { Matrix result = Matrix::identity(); while (power > 0) { if (power & 1) { result = result * a; } a = a * a; power >>= 1; } return result; } int main() { ll n; cin >> n; if (n == 0) { cout << 1 << endl; return 0; } // 初始状态:up(0) = 1, down(0) = 0 ll up = 1, down = 0; // 转移矩阵: Matrix trans; trans.m[0][0] = 3; trans.m[0][1] = 1; trans.m[1][0] = 1; trans.m[1][1] = 3; // 计算转移矩阵的n次幂 Matrix powered = matrix_pow(trans, n); // 应用矩阵与初始向量相乘 ll final_up = (powered.m[0][0] * up + powered.m[0][1] * down) % MOD; cout << final_up << endl; return 0; } ``` --- ### 📌 代码说明: - **Matrix 结构体**:封装了矩阵的定义、乘法和单位矩阵生成。 - **matrix_pow 函数**:实现二分快速幂算法,对矩阵进行幂运算。 - **主函数逻辑**: - 输入天数 `n`; - 如果 `n == 0`,直接返回初始值 1; - 否则构造转移矩阵并计算其 `n` 次幂; - 最后与初始向量相乘得到第 `n` 天“尖尖”朝上的三角形数量。 --- ### ✅ 示例运行: 输入: ``` 2 ``` 输出: ``` 10 ``` --- ###
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