UVA 1451 单调队列

该博客介绍了如何使用单调队列解决UVA 1451问题,该问题要求找到长度大于等于L的01串子串中1的个数与子串长度的最大斜率。博主通过分析得出,可以维护一个单调递增的前缀和数组,并利用单调队列来不断更新最大斜率。在每次更新时,需要移除队列中不必要的点,确保队列始终保持下凸。此外,博主还提到了代码实现的难点及参考的优秀解题报告。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

【题目链接】
http://acm.hust.edu.cn/vjudge/problem/viewProblem.action?id=36267

【解题报告】
题目大意:
给你一个长度为N的01串,求长度>=L的子串中,含有1的个数比子串长度最大的子串的左右端点。
简单来说,就是假如我维护一个前缀和sum[i]表示前i个数中1的个数,那么求最大的( sum[i]-sum[j] ) / (i-j)
也就是说,给定的点集中,求最大斜率。

可以分析得到:sum[i]是单调递增的,所以如果有:

k<j<i,sum[k],sum[j],sum[i]是一个上凸的点集。
那么j一定是不可取的起点。
因为kj的斜率大于ji,而i后面的点p,会落在i的右上角,所以kp仍然是kp,jp,ip中最大的斜率。我们只需要保留k和i点即可

由此可知,上凸的端点可以直接被舍弃掉(注意,我们舍弃它的时候一定已经更新过它作为终点的答案),那么我们每加入一个端点的时候,一定是把它插入到一个下凸的点集里。每次我们用队列尾部的线段来更新ans值即可。
注意每次查询的时候要有一步操作,因为我们每次是取队首,但是对于一个i,它和队列某点的切线值显然是当前最大k,但这个切点不一定是队首,所以要将切点前的点全部出队。如果有两条切线重合(确实存在这样的数据),那么我们应当取较短的切线,所以仍然要执行出队操作。
代码能力比较弱,写这道题仍然觉得繁难(wa了11次……),参考了一篇题解,这里是采用了定义了一个line类的方式,我觉得代码顿时清晰了很多,所以要学习这种模板。能够最大限度的来清晰的实现自己的思路。
http://blog.youkuaiyun.com/keshuai19940722/article/details/19629545?utm_source=tuicool&utm_medium=referral
————BearChild《uva 1451 - Average(数形结合)》

【参考代码】

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include<iostream>
#include<deque>
#include<cmath>
using namespace std;

int N,L;
deque<int>q;
char str[100000+100];
int sum[100000+100];

double get_K(  int i, int j  )
{
      return  (sum[i]-sum[j])*1.0/(double)( i-j );
}

bool eps( double a )
{
      if(  a<-1e-6 )return true;
      else return false;
}
bool eql( double a )
{
      if( fabs(a)<1e-6 )return true;
      return false;
}

int main ()
{
    //  freopen( "uva1451.txt","r",stdin );
      int T; scanf( "%d",&T );
      while( T-- )
      {
            scanf(  "%d%d",&N,&L );
            q.clear();
            scanf( "%s", &str[1] );
            memset(  sum, 0,sizeof sum );
            for( int i=1; i<=N; i++ )
            {
                  sum[i]=sum[i-1];
                  if( str[i]=='1' ) sum[i]+=1;
            }
            double ans=-1;  //赋值为0是不行的......
            int left=0,right=N; //这里把right也赋值为0,wa了一次
            for( int i=L; i<=N; i++  )
            {
                  int j=i-L;
                  while(  q.size()>1  )  // 把i-L推进去
                  {
                        int k=q[ q.size()-1 ], m=q[ q.size()-2  ];
                       // if(  get_K( j,k  ) <get_K( k,m )   )q.pop_back();
                        if(  eps( get_K(j,k)-get_K(k,m) )  )q.pop_back();
                        else break;
                  }
                  q.push_back(j);
                  while(  q.size()>1 )//找到i和队列的切点
                  {
                        int k=q[0], m=q[1];
                      //  if(  get_K( i,k )>get_K(m,k)  )q.pop_front();
                        if(   eps(  get_K(i,k)- get_K( i,m ) )  || eql(  get_K(i,k)- get_K( i,m )  )    )q.pop_front();  //这里,如果斜率相同应该弹出
                        else break;
                  }

                  if(  eps(ans-get_K( i, q[0] ))  ||  (eql(ans-get_K(i,q[0]))&&(i-q[0]<right-left))    )  //这里如果不加eps判断,那么如果后面有相同的ans值就会更新。
                  {
                        //这里的bug找了最久,用12 6 111000111001这组数据卡掉的,显然如果后面有ans相同的,如果len更短那么也应该更新
                        ans=get_K( i,q[0] );
                        left=q[0]; right=i;
                  }
            }
            printf(  "%d %d\n",left+1,right );
      }

      return 0;
}







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