AcWing 802. 区间和(离散化)

该博客介绍了如何使用离散化和前缀和数据结构处理大数据场景下的区间求和查询。在下标范围极大导致数组或哈希表无法存储的情况下,通过将数据映射到有限长度的数组中进行离散化,然后利用前缀和预处理,将查询复杂度降低到O(1),总复杂度达到O((n+2*m)log(n+2*m))。文章提供了详细的C++代码实现,并给出了样例输入和输出。

在这里插入图片描述

由于下标范围(-1e9,1e9),数组或者哈希表都会爆,数据很大但是数量有限,将相隔巨大的点映射到有限长度的数组中,即离散化

a[N],s[N]存放数据,前缀和
alls存所有下标(包括原数组和询问的,根据询问来选择下标来存数)
add表示位置x数值+c,query表示询问

简而言之,问题是求(l,r)区间的和,那么只要将所有询问的下标存下,再找出原数据中x的值在下标数组(a)中的位置并加上c即可。
对于询问,前缀和预处理将每次查询的复杂度降为o(1)
总复杂度O((n+2∗m)log(n+2∗m)),输入*查找

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

typedef long long ll;
typedef pair<int, int> PII;
const int N = 3e6 + 5;
int a[N], s[N]; //存数,前缀和
vector<int> alls;
vector<PII> add, query;
int findd(int x) //二分求出x对应的离散化的值
{
   
                   //第一个>=x的位置
    int l = 
AcWing 802. 区间问题需要用到离散化的方法来解决。离散化的本质是映射,将间隔很大的点,映射到相邻的数组元素中,以此减少对空间的需求计算量。 之所以采用离散化,原因有两点:一是存储的下标太大,直接开这么大的数组不现实;二是数轴上的下标可能存在负值,无法直接使用数组下标。同时,哈希表也不适合解决此问题,因为它不能像离散化那样缩小数组空间,且不能排序,难以提前知道数轴上哪些点存在,需要从负的最小值到正的最大值都枚举一遍,时间复杂度太高 [^1]。 在处理过程中,对于去重操作,可使用 `unique` 函数 `erase` 函数。`unique` 函数会将容器中不重复的元素移到前面,但其本身不会真正删除重复元素,容器长度不变,只是元素位置改变。它返回指向去重后数组尾端点的迭代器。而 `erase` 函数能真正从容器中去除重复元素,使容器长度发生变化,所以通常将二者配合使用来达到删除重复元素的目的 [^2]。 以下是解决该问题可能会涉及的代码思路示例(C++): ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; typedef pair<int, int> PII; const int N = 300010; int n, m; int a[N], s[N]; vector<int> alls; vector<PII> add, query; // 二分查找离散化后的位置 int find(int x) { int l = 0, r = alls.size() - 1; while (l < r) { int mid = l + r >> 1; if (alls[mid] >= x) r = mid; else l = mid + 1; } return r + 1; } int main() { cin >> n >> m; for (int i = 0; i < n; i ++ ) { int x, c; cin >> x >> c; add.push_back({x, c}); alls.push_back(x); } for (int i = 0; i < m; i ++ ) { int l, r; cin >> l >> r; query.push_back({l, r}); alls.push_back(l); alls.push_back(r); } // 去重 sort(alls.begin(), alls.end()); alls.erase(unique(alls.begin(), alls.end()), alls.end()); // 处理插入 for (auto item : add) { int x = find(item.first); a[x] += item.second; } // 预处理前缀 for (int i = 1; i <= alls.size(); i ++ ) s[i] = s[i - 1] + a[i]; // 处理询问 for (auto item : query) { int l = find(item.first), r = find(item.second); cout << s[r] - s[l - 1] << endl; } return 0; } ```
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