【CDQ分治】BZOJ3295 [Cqoi2011]动态逆序对

本文介绍了一种解决三维偏序问题的方法,利用CDQ分治策略处理时间属性,结合排序与树状数组统计其他两个维度的贡献值。通过示例代码详细展示了如何实现这一算法。

题面在这里

删除操作一共有3个属性:时间t,位置p,值x

考虑到一个元素仅在被删除之前有贡献

那么只需要统计 t<t,p>p,x<x 的三维偏序即可

CDQ分治解决t(注意是标记后半段为有贡献)

排序解决p,树状数组解决x

注意:1.一个删除操作对之前所有的时间都有贡献,所以最后一定要求前缀和才是答案

2.被删除的元素有可能是逆序对的前者,也有可能是后者,所以要向前找大的,向后找小的

示例程序:

#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
inline char nc(){
    static char buf[100000],*p1=buf,*p2=buf;
    return p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,1,100000,stdin),p1==p2)?EOF:*p1++;
}
inline int red(){
    int res=0,f=1;char ch=nc();
    while (ch<'0'||'9'<ch) {if (ch=='-') f=-f;ch=nc();}
    while ('0'<=ch&&ch<='9') res=res*10+ch-48,ch=nc();
    return res*f;
}

const int maxn=100005;
int n,tt,m,a[maxn],where[maxn];
ll ans[maxn];
bool vis[maxn];
#define lowbit(x) ((x)&-(x))
int BIT[maxn];
inline void ist(int x,int w){
    for (int i=x;i<=n;i+=lowbit(i)) BIT[i]+=w;
}
inline int ask(int x){
    int res=0;
    for (int i=x;i;i-=lowbit(i)) res+=BIT[i];
    return res;
}
struct data{
    int p,x,t;
    bool operator<(const data&b)const{return p<b.p;}
}q[maxn],t[maxn];
void CDQ(int l,int r){
    if (l==r) return;
    int mid=l+r>>1;
    CDQ(l,mid);CDQ(mid+1,r);
    for (int i=l;i<=r;i++){
        t[i]=q[i];
        if (i>mid) t[i].t=0;
    }
    sort(t+l,t+r+1);
    for (int i=l;i<=r;i++)
     if (!t[i].t) ist(t[i].x,1);
     else ans[t[i].t]+=ask(n)-ask(t[i].x);
    for (int i=l;i<=r;i++) if (!t[i].t) ist(t[i].x,-1);
    for (int i=r;i>=l;i--)
     if (!t[i].t) ist(t[i].x,1);
     else ans[t[i].t]+=ask(t[i].x);
    for (int i=l;i<=r;i++) if (!t[i].t) ist(t[i].x,-1);
}
int main(){
    n=red(),tt=m=red();
    for (int i=1;i<=n;i++) a[i]=red(),where[a[i]]=i;
    for (int i=1;i<=m;i++){
        q[i].x=red();
        q[i].p=where[q[i].x];
        vis[q[i].p]=1,q[i].t=i;
    }
    for (int i=1;i<=n;i++)
     if (!vis[i]) q[++m].x=a[i],q[m].p=i,q[m].t=m;
    CDQ(1,n);
    for (int i=n-1;i;i--) ans[i]+=ans[i+1];
    for (int i=1;i<=tt;i++) printf("%lld\n",ans[i]);
    return 0;
}
CDQ分治是一种高效的离线分治算法,常用于解决多维偏序问题、数据范围较大的问题以及某些带修改的查询问题。它通过将操作离线处理并按照时间或维度进行分治,从而降低时间复杂度。以下是几个CDQ分治的经典例题及其解析。 ### 三维偏序问题 三维偏序问题是CDQ分治的经典应用之一。问题描述为:给定 $ n $ 个三元组 $ (x_i, y_i, z_i) $,定义偏序关系为 $ x_i \leq x_j, y_i \leq y_j, z_i \leq z_j $ 时,$ j $ 对 $ i $ 有贡献。要求对每个元素,统计有多少个元素比它大(即满足偏序关系)。 CDQ分治的处理方式是将三元组按 $ x $ 排序,然后在分治过程中递归处理左右两部分,最后统计左半部分对右半部分的贡献。对于每一层分治,可以将问题转化为二维偏序问题,并使用树状数组维护 $ y $ 和 $ z $ 的信息。 ```cpp // 伪代码示意 void cdq(int l, int r) { if (l == r) return; int mid = (l + r) / 2; cdq(l, mid); cdq(mid + 1, r); // 合并阶段,统计左半部分对右半部分的贡献 // 按照 y 排序,使用树状数组维护 z 的信息 } ``` ### 动态逆序对问题 动态逆序对问题要求在支持单点修改的情况下,多次查询某个区间内的逆序对数量。该问题可以通过CDQ分治离线处理所有修改和查询操作。 CDQ分治的核心思想是将所有操作按照时间顺序处理,并将修改操作与查询操作分离。在每一步分治中,将前一半的操作作为修改,后一半的操作作为查询,统计前一半修改对后一半查询的影响。 ```cpp // 伪代码示意 void cdq(int l, int r, vector<Query> &queries) { if (l == r) return; int mid = (l + r) / 2; cdq(l, mid, queries); cdq(mid + 1, r, queries); // 处理跨越 mid 的查询 } ``` ### K大数查询(浙江省选) K大数查询问题是CDQ分治的典型应用之一,其问题描述为:有 $ N $ 个位置,支持两种操作: 1. 在某个位置插入一个数。 2. 查询某个区间内的第 $ k $ 大数。 CDQ分治可以将问题转化为多维偏序问题,其中一维是时间,另一维是数值范围。通过二分答案和CDQ分治的结合,可以在 $ O(n \log^2 n) $ 的时间复杂度内解决问题。 ```cpp // 伪代码示意 bool check(int mid) { // 利用CDQ分治统计满足条件的数的数量 } void cdq(int l, int r, ...) { // 分治处理 } ``` ### 总结 CDQ分治算法在处理多维偏序问题、动态数据结构问题等方面具有显著优势。通过将问题离线处理,并在分治过程中合并子问题的解,可以有效地降低时间复杂度。上述例题展示了CDQ分治在不同场景下的应用,包括三维偏序、动态逆序对和K大数查询等问题。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值