CCFCSP 201312-3 最大的矩形

本文介绍了一种利用单调栈求解直方图中最大矩形面积的方法。通过维护两个单调栈来确定每个矩形左右边界,进而计算出所有可能的最大矩形面积。

问题描述
  在横轴上放了n个相邻的矩形,每个矩形的宽度是1,而第i(1 ≤ i ≤ n)个矩形的高度是hi。这n个矩形构成了一个直方图。例如,下图中六个矩形的高度就分别是3, 1, 6, 5, 2, 3。

在这里插入图片描述

请找出能放在给定直方图里面积最大的矩形,它的边要与坐标轴平行。对于上面给出的例子,最大矩形如下图所示的阴影部分,面积是10。

输入格式
  第一行包含一个整数n,即矩形的数量(1 ≤ n ≤ 1000)。
  第二行包含n 个整数h1, h2, … , hn,相邻的数之间由空格分隔。(1 ≤ hi ≤ 10000)。hi是第i个矩形的高度。
输出格式
  输出一行,包含一个整数,即给定直方图内的最大矩形的面积。
样例输入
6
3 1 6 5 2 3
样例输出
10

思路
单调栈的简单应用
l[i]维护一个单调递减的栈,表示从l[i]到i的这一段区间中是单调递减的.
r[i]维护一个单调递增的栈,表示从i到r[i]的这一段区间中是单调递增的.
这样就处理出来了每个点的左右能扩展的最远边界。
O(n)枚举即可。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[1<<10],l[1<<10],r[1<<10];
int main(){
    int n;cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++) cin>>a[i];
    
    for(int i=1;i<=n;i++){
        int j=i;
        while(j>1 && a[j-1]>=a[i]) j=l[j-1];
        l[i]=j;
    }

    for(int i=n;i;i--){
        int j=i;
        while(j<n && a[j+1]>=a[i]) j=r[j+1];
        r[i]=j;
    }
    int ans=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)  ans=max(ans,(r[i]-l[i]+1)*a[i]);
    cout<<ans;
    
    return 0;
}
CCF - CSP 201312 - 4有趣的数题目描述为:把一个数称为有趣的,需满足: 1. 它的数字只包含0, 1, 2, 3,且这四个数字都出现过至少一次。 2. 所有的0都出现在所有的1之前,而所有的2都出现在所有的3之前。 3. 最高位数字不为0。 需要计算恰好有n位的有趣的数的个数,由于答案可能非常大,只需要输出答案除以1000000007的余数 [^2]。 解题思路可以通过动态规划来解决该问题: - 首先,考虑到数字的排列规则,我们可以根据当前数字位的状态进行分类。设`dp[i][j]`表示前`i`位数字处于状态`j`的方案数。这里的状态`j`可以有以下6种情况: - 状态0:只出现了数字2。 - 状态1:只出现了数字2和0。 - 状态2:只出现了数字2和3- 状态3:只出现了数字2、0和1。 - 状态4:只出现了数字2、0和3- 状态5:数字0、1、2、3都出现了。 - 然后,根据状态转移来推导`dp`数组的值。对于每一位数字,它可以由前一位数字的不同状态转移而来。例如,对于状态0,下一位可以继续是2,转移到状态0;也可以变成2和0,转移到状态1。 - 最后,我们要求的恰好有`n`位的有趣的数的个数就是`dp[n][5]`。 以下是使用Python实现的代码示例: ```python MOD = 1000000007 def count_interesting_numbers(n): dp = [[0] * 6 for _ in range(n + 1)] dp[1][0] = 1 # 第1位只能是2,处于状态0 for i in range(2, n + 1): # 状态0:只能继续是2 dp[i][0] = dp[i - 1][0] # 状态1:可以由状态0加0或者状态1加0得到 dp[i][1] = (dp[i - 1][0] + dp[i - 1][1] * 2) % MOD # 状态2:可以由状态0加3或者状态2加3得到 dp[i][2] = (dp[i - 1][0] + dp[i - 1][2]) % MOD # 状态3:可以由状态1加1或者状态3加1得到 dp[i][3] = (dp[i - 1][1] + dp[i - 1][3] * 2) % MOD # 状态4:可以由状态1加3、状态2加0或者状态4加0或3得到 dp[i][4] = (dp[i - 1][1] + dp[i - 1][2] + dp[i - 1][4] * 2) % MOD # 状态5:可以由状态33、状态4加1或者状态5加1或3得到 dp[i][5] = (dp[i - 1][3] + dp[i - 1][4] + dp[i - 1][5] * 2) % MOD return dp[n][5] n = 4 # 示例,可根据需要修改n的值 result = count_interesting_numbers(n) print(result) ``` ###
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