[HEOI2016/TJOI2016] 序列

本文深入讲解了一种基于DP算法的优化技巧,通过使用树套树和BIT套线段树的方法来减少时间复杂度,从N^2降低至N(logN)^2。针对洛谷4093和BZOJ4553题目的具体实现过程,详细解释了如何利用这些数据结构进行高效的状态转移。

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题目描述:

雾。

题目分析:

先来分析一下50分的DP.
DP[i]表示以i结尾可选出的最长原序列.
DP[i]=max(DP[j])+1(maxv[j]<=val[i]&&val[j]<=minv[i],j < i)
其中 maxv为能够变化到的最大值,minv为能够变化到的最小值,val为原值
上面的DP方程显然。
这样转移为 N2 N 2 可以过掉50的数据
考虑优化转移,我们需要快速得到 符合条件的 MAX_DP[j]
转为二维平面 我们 只需要把一个看为横坐标,一个看出纵坐标,然后在坐下的矩形中查找最大的值就OK了。
如何实现这个矩形查找?
二维平面需要靠树套树
一维 维护x,一维 维护y
线段树套线段树即可,需要动态开点维护.
然而内存还是大的一批,最后用了BIT套线段树
转移为 N(logN)2 N ( l o g N ) 2

题目链接:

Luogu 4093
BZOJ 4553

AC 代码:

不封装用的变量冲突太多TAT

#include <cstdio>
#include <iostream>
#define il inline
#define lowbit(x) x&-x
const int maxm=1e5+100;
int maxv[maxm],minv[maxm],val[maxm],n,k;
int dp[maxm];
int MaxA,MaxV;
il int read()
{
    int x=0,w=1;char ch=0;
    while(ch<'0'||ch>'9')
    {
        if(ch=='-') w=-1;
        ch=getchar();
    }
    while(ch>='0'&&ch<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0',ch=getchar();
    return x*w;
}
struct T{
    struct node{
        int ls,rs,maxx;
    };
    node st[maxm<<6];
    int rt;
    int askmax(int &now,int l,int r,int ql,int qr)
    {
       if(!now) return -1;
       if(r<ql||l>qr) return -1;
       if(ql<=l&&r<=qr)
        return st[now].maxx;
       int mid=(l+r)>>1;
       return std::max(askmax(st[now].ls,l,mid,ql,qr),askmax(st[now].rs,mid+1,r,ql,qr));
    }
    void insert(int &now,int l,int r,int ind,int num)
    {
        if(!now) now=++rt;
        if(l>=r)
        {
            st[now].maxx=num;
            return;
        }
        int mid=(l+r)>>1;
        if(ind<=mid) insert(st[now].ls,l,mid,ind,num);
        else insert(st[now].rs,mid+1,r,ind,num);
        st[now].maxx=std::max(st[st[now].ls].maxx,st[st[now].rs].maxx);
    }
}tree;
struct B{
    int root[maxm];
    void insert(int x,int y,int v)
    {
        for(int i=x;i<=MaxV;i+=lowbit(i))
         tree.insert(root[i],1,MaxA,y,v);
    }
    int askans(int x,int y)
    {
        int ans=0;
        for(int i=x;i;i-=lowbit(i))
         ans=std::max(ans,tree.askmax(root[i],1,MaxA,1,y));
        return ans;
    }
}BIT;
int main()
{
    n=read(),k=read();
    for(int i=1;i<=n;i++) val[i]=maxv[i]=minv[i]=read(),MaxA=std::max(MaxA,val[i]);
    for(int i=1,x,y;i<=k;i++) 
    {
        x=read(),y=read();
        maxv[x]=std::max(maxv[x],y);
        minv[x]=std::min(minv[x],y);
        MaxV=std::max(MaxV,maxv[i]); 
    }
    int ans=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        int v=BIT.askans(minv[i],val[i])+1;
        BIT.insert(val[i],maxv[i],v);
        ans=std::max(ans,v);
    }
    printf("%d\n",ans);
    return 0;
}
### HEOI2016TJOI2016 竞赛中的树相关数据结构问题 #### 1. 树链剖分的应用 对于涉及树的数据结构问题,树链剖分是一种非常有效的技术。通过将树分解成若干条重路径和轻边,可以在 \(O(\log n)\) 的时间复杂度内处理树上的查询和更新操作[^1]。 ```cpp void dfs1(int u, int f, int d) { fa[u] = f; dep[u] = d; siz[u] = 1; son[u] = 0; for (auto v : G[u]) { if (v == f) continue; w[v] = ++tot; top[tot] = v; dfs1(v, u, d + 1); siz[u] += siz[v]; if (siz[v] > siz[son[u]]) son[u] = v; } } ``` 此代码片段展示了如何利用深度优先搜索(DFS)来初始化树的相关属性,如父节点、深度、子树大小等,这些信息是后续实现树链剖分的基础。 #### 2. 动态开点线段树优化 针对某些特定场景下的动态区间修改与查询需求,采用动态开点线段树能够有效降低空间消耗并提高效率。这种方法特别适用于值域较大而实际使用的范围较小的情况,在这类情况下静态分配内存可能导致浪费过多资源[^3]。 #### 3. 倍增算法求LCA 倍增法用于快速计算两点之间的最近公共祖先(Lowest Common Ancestor),其核心思想是在预处理阶段记录每个结点向上跳转\(2^i\)步后的父亲位置,从而使得每次查找的时间复杂度降为常数级别[^5]。 ```cpp for (int j = 1; j <= max_level; ++j) for (int i = 1; i <= n; ++i) dp[i][j] = dp[dp[i][j - 1]][j - 1]; // 查询u,v的lca while (dep[u] != dep[v]) { if (dep[u] < dep[v]) swap(u, v); for (int k = max_level; ~k; --k) if ((1 << k) & (dep[u] - dep[v])) u = dp[u][k]; } if (u == v) return u; for (int k = max_level; ~k; --k) if (dp[u][k] ^ dp[v][k]) u = dp[u][k], v = dp[v][k]; return dp[u][0]; ``` 这段代码实现了基于倍增原理的LCA查询功能,其中`max_level`表示最大可能跳跃次数,通常取值不超过20即可满足大多数情况的需求。
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