连号区间数

本文探讨了一个有趣的算法问题——如何在1至N的全排列中寻找连号区间。连号区间的定义是:该区间内的元素递增排序后形成连续数列。文章通过实例详细解释了连号区间的概念,并提供了一种有效的算法实现思路。

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标题:连号区间数

小明这些天一直在思考这样一个奇怪而有趣的问题:

在1~N的某个全排列中有多少个连号区间呢?这里所说的连号区间的定义是:

如果区间[L, R] 里的所有元素(即此排列的第L个到第R个元素)递增排序后能得到一个长度为R-L+1的“连续”数列,

则称这个区间连号区间。

当N很小的时候,小明可以很快地算出答案,但是当N变大的时候,问题就不是那么简单了,现在小明需要你的帮助。

输入格式:
第一行是一个正整数N (1 <= N <= 50000), 表示全排列的规模。
第二行是N个不同的数字Pi(1 <= Pi <= N), 表示这N个数字的某一全排列。

输出格式:
输出一个整数,表示不同连号区间的数目。

示例:
用户输入:
4
3 2 4 1

程序应输出:
7

用户输入:
5
3 4 2 5 1

程序应输出:
9

解释:
第一个用例中,有7个连号区间分别是:[1,1], [1,2], [1,3], [1,4], [2,2], [3,3], [4,4]
第二个用例中,有9个连号区间分别是:[1,1], [1,2], [1,3], [1,4], [1,5], [2,2], [3,3], [4,4], [5,5]
以第二个示例解释吧,其中一个连号区间是[1,4],表示从第一个元素到第四个元素,也就是3 4 2 5,经过排序后是连续的:对3 4 2 5排序,就得到2 3 4 5,显然2 3 4 5是连续的。

hints:
这道题其实找到规律后很容易(找到规律后很容易,呵呵!)
规律:如果在某个区间内,最大的数减去最小的数为区间长的话,那么这个区间肯定是连号区间无疑。(因为题目中说了输入的是连续的)

对于像这种看着好像有规律的题,要先静下心来仔细分析,找到内在规律,再解题方能事半功倍。


import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        while(in.hasNext()){
            int N = in.nextInt();
            int[] nums = new int[N+10];
            for(int i=0;i<N;i++) nums[i] = in.nextInt();
            int cnt = 0,max,min;
            for(int i=0;i<N;i++){
                max = min = nums[i];
                for(int j=i;j<N;j++){//判断[i,j]是否为连号区间数
                    if(min>nums[j]) min = nums[j];
                    if(max<nums[j]) max = nums[j];
                    //System.out.printf("区间[%d,%d]内的最小值是%d,最大值是%d\n", i,j,min,max);
                    if(j-i==max-min) ++cnt;
                }
            }
            System.out.println(cnt);
        }
    }

}
### 连号区间问题算法实现 对于连号区间的定义,如果一个序列中的元素形成连续整,则称此序列为连号区间。给定长度为 \(n\) 的组,目标是在合理的间复杂度内找出所有的连号区间。 #### 解决方案描述 为了高效解决问题,可以考虑遍历整个组的同维护当前可能形成的最长连号区间。具体来说,在遍历记录前一位置的值以及当前正在构建的最大连号区间的起始点。每当遇到一个新的数字: - 如果新数字恰好是前一个数字加1,则认为找到了更长的一连号; - 否则,意味着之前的连号已经结束,此应该更新答案并将新的数字视为下一个潜在连号区间的开始[^2]。 这种方法能够在线性间内完成计算,适用于题目所提到的大规模输入情况(\(n \leq 500000\)),因为只需要单次扫描即可获得结果。 下面是基于上述思路的具体C++代码实现: ```cpp #include <iostream> using namespace std; int main(){ int n; cin >> n; bool first = true; long long last_num = 0, start_pos = 0, count = 0; for (int i = 0; i < n; ++i){ int num; cin >> num; if (!first && num != last_num + 1){ // 新连号区间开始 count += ((start_pos - i)*(start_pos - i + 1)) / 2; // 计算之前连号区间的贡献 start_pos = i; } last_num = num; first = false; } if(!first) { count += ((start_pos - n + 1)*(start_pos - n + 2)) / 2; // 处理最后一连号区间 } cout << count << endl; } ``` 这程序通过读入一系列整,并利用简单的逻辑判断来追踪每一连号区间的位置变化,最终统计出所有符合条件的子串量。注意这里假设输入的据已经是按照升序排列好的,如果不是的话还需要额外加入排序步骤。
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