【AcWing】789. 数的范围

数的范围查询
本文介绍了一种使用二分查找法解决数组中特定元素的起始和终止位置查询问题的方法。适用于升序排列的大规模数据集,通过两次二分查找分别定位元素的首次出现和最后一次出现的位置。

789. 数的范围

给定一个按照升序排列的长度为 n
的整数数组,以及 q个查询。

对于每个查询,返回一个元素 k的起始位置和终止位置(位置从 0开始计数)。

如果数组中不存在该元素,则返回 -1 -1。

输入格式

第一行包含整数 n和 q,表示数组长度和询问个数。

第二行包含 n个整数(均在 1∼10000范围内),表示完整数组。

接下来 q行,每行包含一个整数 k,表示一个询问元素。

输出格式

共 q行,每行包含两个整数,表示所求元素的起始位置和终止位置。
如果数组中不存在该元素,则返回 -1 -1。

数据范围

1≤n≤100000

1≤q≤10000
1≤k≤10000

输入样例:

6 3
1 2 2 3 3 4
3
4
5

输出样例:

3 4
5 5
-1 -1

思路:

要输出所求元素的起始位置和终止位置,我们采用二分查找法。
先从右向左找,找到起始位置,再从左往右找,找到终止位置,最后输出即可。

代码样例:

#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;

const int N=100010;

int n,m;
int q[N];

int main(){
	scanf("%d%d",&n,&m);
	for(int i=0;i<n;i++) scanf("%d",&q[i]);
	
	while(m--){
		int x;
		scanf("%d",&x);
		
		int l=0,r=n-1;
		while(l<r){
			int mid=l+r>>1;
			if(q[mid]>=x) r=mid;
			else l=mid+1;
		}
		
		if(q[l]!=x) cout<<"-1 -1"<<endl;
		else{
			cout<<l<<' ';
			
			int l=0,r=n-1;
			while(l<r){
				int mid=r+l+1>>1;
				if(q[mid]<=x) l=mid;
				else r=mid-1;
			}
			cout<<l<<endl;
		}
	}
	return 0;
}
### 问题分析 Acwing 4925. 干衣机 是一道典型的二分答案题目,主要涉及对时间的优化判断。题意大致如下: - 给定一个洗衣机,它在每单位时间可以处理一件衣服。 - 每件衣服有一个初始湿度值。 - 在每一单位时间中,可以选择一件衣服将其放入洗衣机中脱水(湿度减少1),其余衣服的湿度也会自然减少1(但不能低于0)。 - 要求计算将所有衣服的湿度降到0所需的最短时间。 为了解决这个问题,需要结合贪心策略与二分查找技术来优化时间复杂度。 ### 解题思路 #### 1. 二分查找时间范围 由于目标是找到“最短时间”,可以采用二分法来尝试不同的时间值 `t`,并验证是否可以在该时间内完成任务。 - 最小时间为 `max(a)`(即所有衣服中最高峰值,若不考虑其他衣服自然干燥的情况) - 最大时间上限可以设定为最大湿度值加上衣服总的影响。 #### 2. 验证函设计 对于给定的时间 `t`,我们需要判断是否能在此时间内使所有衣服湿度归零。 具体来说: - 对于某件衣服湿度 `a[i]`,如果 `a[i] > t`,则必须至少手动操作 `a[i] - t` 次才能让其湿度降为0。 - 所有这些操作次之和应小于等于 `t`,因为每单位时间只能操作一次。 #### 3. 实现代码 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; bool check(const vector<int>& a, int t) { long long need = 0; for (int x : a) { if (x > t) { need += x - t; } } return need <= t; } int main() { int n; cin >> n; vector<int> a(n); for (int i = 0; i < n; ++i) { cin >> a[i]; } int left = 0, right = 1e9; while (left < right) { int mid = (left + right) / 2; if (check(a, mid)) { right = mid; } else { left = mid + 1; } } cout << left << endl; return 0; } ``` ### 复杂度分析 - 时间复杂度:`O(n log M)`,其中 `n` 是衣服量,`M` 是最大可能时间上限(约 `1e9`)。 - 空间复杂度:`O(1)`,仅使用常额外空间。 ### 总结 本题通过二分法快速逼近最优解,并在每次判断中使用线性扫描验证可行性,是一种高效且常见的算法组合应用。 ---
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
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