[LOJ 6199/Luogu P4688][Ynoi2016]掉进兔子洞

本文详细解析了Luogu P4688和LibreOj #6199的算法题掉进兔子洞。采用莫队算法、bitset和容斥原理,讲解如何快速求解区间交集问题,实现高效内存管理。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题目链接:

Luogu P4688 [Ynoi2016]掉进兔子洞

LibreOj #6199. 「YNOI2016」掉进兔子洞

莫队+bitset+容斥

第一次做Ynoi...dllxldl

首先先推结论,设将\(3\)个区间的数取交集大小为\(S\),那么答案为
\[ r_1+r_2+r_3-l_1-l_2-l_3+3-3S \]
前面是\(3\)个区间大小之和。

那么现在问题就是快速求交集,这一步我们可以离散化后用bitset加速(之后一个区间内相同的数在bitset上是不同的位置)

那么怎么快速求一个区间的bitset?离线+莫队!

最后你会发现,内存开不下\(10^5\)\(10^5\)级别的bitset,那么我们将询问分开做几次就可以降低内存了。

时间复杂度 \(O(\frac{nm}{32}+m\sqrt n)\),空间复杂度 \(O(\frac{nm}{32T})\)\(T\)表示分几次做。

手写了个bitset,LOJ竟然卡了个Rank7...卡常lv++

讲不清楚还是看代码吧

//By LanrTabe
#include <cstdio>
#include <cctype>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#define rint register int
typedef unsigned long long ull;

#define Getchar (p1==p2&&(p2=(p1=In)+fread(In,1,1<<21,stdin),p1==p2)?EOF:*p1++)
char In[1<<21],*p1=In,*p2=In,Ch;
inline int Getint(rint x=0)
{
    while(!isdigit(Ch=Getchar));
    for(;isdigit(Ch);Ch=Getchar)x=x*10+(Ch^48);
    return x;
}

const ull Mull=0xffffffffffffffff;
int Cnt[1<<16];
struct Bitset//手写蜜汁bitset
{
    ull a[1565];
    inline void Set(){memset(a,0xff,sizeof a);}
    inline void ReSet(){memset(a,0,sizeof a);}
    inline void Set(const int p){a[p>>6]|=1ull<<(p&0x3f);}
    inline void ReSet(const int p){a[p>>6]&=Mull^(1ull<<(p&0x3f));}
    int Count()
    {
        ull Tmp;rint s1=0,s2=0,s3=0,s4=0;
        for(rint i=0;i<1565;++i)
        {
            s4+=Cnt[(Tmp=a[i])&0xffff];
            s1+=Cnt[Tmp>>48&0xffff];
            s2+=Cnt[Tmp>>32&0xffff];
            s3+=Cnt[Tmp>>16&0xffff];
        }
        return s1+s2+s3+s4;
    }
    inline void operator&=(const Bitset &o){for(rint i=0;i<1565;++i)a[i]&=o.a[i];}
    inline Bitset(){ReSet();}
}s[33355];

int n,m,a[100005],b[100005],c[100005],Ans[100005];
int l1[100005],r1[100005],l2[100005],r2[100005],l3[100005],r3[100005];
const int Bs=400;
struct Ask{int l,r,ID;inline bool operator<(const Ask &o)const{return l/Bs==o.l/Bs?r<o.r:l<o.l;}}q[150005];

void Solve(const int Ql,const int Qr)
{
    rint Qn=0;
    for(rint i=Ql;i<=Qr;++i)
    {
        q[++Qn]=(Ask){l1[i],r1[i],i-Ql+1};
        q[++Qn]=(Ask){l2[i],r2[i],i-Ql+1};
        q[++Qn]=(Ask){l3[i],r3[i],i-Ql+1};
    }
    std::sort(q+1,q+Qn+1);
    for(rint i=1;i<=Qr-Ql+1;++i)s[i].Set();
    for(rint i=1;i<=n;++i)c[i]=i-1;//i在bitset上的下一个位置就是c[i]+1
    rint Nl=0,Nr=0;
    Bitset Ns;
    for(rint i=1;i<=Qn;++i)
    {
        while(Nr<q[i].r)Ns.Set(++c[a[++Nr]]);
        while(Nl>q[i].l)Ns.Set(++c[a[--Nl]]);
        while(Nl<q[i].l)Ns.ReSet(c[a[Nl++]]--);
        while(Nr>q[i].r)Ns.ReSet(c[a[Nr--]]--);
        s[q[i].ID]&=Ns;//取交集
    }
    for(int i=Ql;i<=Qr;++i)printf("%d\n",Ans[i]-3*s[i-Ql+1].Count());
}

int main()
{
    //freopen("in.txt","r",stdin);
    //freopen("out.txt","w",stdout);
    for(rint i=1;i<=0xffff;++i)Cnt[i]=Cnt[i>>1]+(i&1);
    n=Getint(),m=Getint();
    for(rint i=1;i<=n;++i)a[i]=b[i]=Getint();
    std::sort(b+1,b+n+1);
    for(rint i=1;i<=n;++i)a[i]=std::lower_bound(b+1,b+n+1,a[i])-b;//离散化,不去重
    for(rint i=1;i<=m;++i)
    {
        l1[i]=Getint(),r1[i]=Getint();
        l2[i]=Getint(),r2[i]=Getint();
        l3[i]=Getint(),r3[i]=Getint();
        Ans[i]=r1[i]+r2[i]+r3[i]-l1[i]-l2[i]-l3[i]+3;
    }
    for(rint i=1,j;i<=m;i=j+1)Solve(i,j=std::min(m,i+33350-1));
    return 0;
}

转载于:https://www.cnblogs.com/LanrTabe/p/11594484.html

06-21
<think>我们正在查询与LOJ6279相关的编程题目或解决方案。LOJ(LibreOJ)是一个在线的评测系统,主要收录算法竞赛题目。根据题号6279,我们需要确定该题目的具体内容。由于我无法直接访问网络,我将基于已知信息进行推理。在算法竞赛中,LOJ的题目编号通常与特定的题目对应。题号6279可能对应一个特定的问题。根据常见的题目类型,我们可以推测它可能涉及数据结构或算法。然而,为了准确回答,我们可以尝试回忆或推断常见的LOJ题目。例如,LOJ6000系列题目多为数据结构题,如线段树、树状数组等。实际上,通过搜索记忆,我回想起LOJ6279是“数列分块入门3”(BlockArray3)题目。这是“分块”系列题目中的一题。题目描述:给出一个长为n的数列,以及n个操作,操作涉及区间加法,询问区间内小于某个值x的前驱(即最大的小于x的数)。因此,用户需要的是关于LOJ6279题目的描述和解决方案。解决方案:由于题目要求分块处理,我们将数列分成若干块,每块大小为sqrt(n)。对于每个块,我们维护一个有序的数组(用于二分查找)以及一个加法标记(记录整个块被加了多少)。操作:1.区间加法:对于整块,直接更新加法标记;对于不完整的块,暴力更新元素值,然后重新排序该块(或者重新构建有序数组)。2.查询区间内小于x的前驱:遍历区间内的所有块。对于整块,在块的有序数组中二分查找小于(x-加法标记)的最大值;对于不完整的块,暴力遍历每个元素,判断是否小于x(注意加上加法标记)并更新最大值。代码实现(C++)示例:```cpp#include<iostream>#include<vector>#include<cmath>#include<algorithm>#include<climits>usingnamespacestd;constintMAXN=100010;constintBLOCK_SIZE=320;//约sqrt(MAXN)intn;vector<int>a;vector<int>block_add;//每块的加法标记vector<vector<int>>sorted_blocks;//每块的有序数组voidinit(){intblock_num=(n+BLOCK_SIZE-1)/BLOCK_SIZE;block_add.assign(block_num,0);sorted_blocks.resize(block_num);for(inti=0;i<n;i++){sorted_blocks[i/BLOCK_SIZE].push_back(a[i]);}for(inti=0;i<block_num;i++){sort(sorted_blocks[i].begin(),sorted_blocks[i].end());}}voidupdate_block(intblock_id){sorted_blocks[block_id].clear();intstart=block_id*BLOCK_SIZE;intend=min((block_id+1)*BLOCK_SIZE,n);for(inti=start;i<end;i++){sorted_blocks[block_id].push_back(a[i]);}sort(sorted_blocks[block_id].begin(),sorted_blocks[block_id].end());}voidadd(intl,intr,intc){intblock_l=l/BLOCK_SIZE,block_r=r/BLOCK_SIZE;if(block_l==block_r){for(inti=l;i<=r;i++){a[i]+=c;}update_block(block_l);}else{for(inti=l;i<(block_l+1)*BLOCK_SIZE;i++){a[i]+=c;}update_block(block_l);for(inti=block_l+1;i<block_r;i++){block_add[i]+=c;}for(inti=block_r*BLOCK_SIZE;i<=r;i++){a[i]+=c;}update_block(block_r);}}intquery(intl,intr,intc){intblock_l=l/BLOCK_SIZE,block_r=r/BLOCK_SIZE;intans=-1;if(block_l==block_r){for(inti=l;i<=r;i++){intval=a[i]+block_add[block_l];if(val<c){if(val>ans)ans=val;}}}else{for(inti=l;i<(block_l+1)*BLOCK_SIZE;i++){intval=a[i]+block_add[block_l];if(val<c){if(val>ans)ans=val;}}for(inti=block_l+1;i<block_r;i++){//在块i的有序数组中二分查找小于c-block_add[i]的最大值inttarget=c-block_add[i];autoit=lower_bound(sorted_blocks[i].begin(),sorted_blocks[i].end(),target);if(it!=sorted_blocks[i].begin()){it--;intval=*it+block_add[i];if(val>ans)ans=val;}}for(inti=block_r*BLOCK_SIZE;i<=r;i++){intval=a[i]+block_add[block_r];if(val<c){if(val>ans)ans=val;}}}returnans;}intmain(){cin>>n;a.resize(n);for(inti=0;i<n;i++){cin>>a[i];}init();for(inti=0;i<n;i++){intop,l,r,c;cin>>op>>l>>r>>c;l--;r--;//如果题目输入是1-indexed,则转换为0-indexedif(op==0){add(l,r,c);}else{cout<<query(l,r,c)<<endl;}}return0;}```注意:上述代码是示例代码,可能需要根据题目具体输入要求进行调整。§§相关问题§§1.LOJ6279题目的具体描述是什么?2.分块算法的时间复杂度是多少?3.除了分块,还有哪些方法可以解决LOJ6279?4.如何优化分块算法的常数?5.分块算法适用于哪些场景?</think>### LOJ 6279 题目分析与解决方案 **题目描述**:LOJ 6279 是 LibreOJ 上的 **"数列分块入门 3"**,属于分块算法的经典练习题。核心要求如下: - **操作 1**:区间 $[l, r]$ 内每个数加上值 $c$ - **操作 2**:查询区间 $[l, r]$ 内小于 $c$ 的**最大元素值**(即前驱),不存在时返回 $-1$ #### 分块算法设计 分块的核心思想是将数列划分为 $\sqrt{n}$ 大小的块,平衡暴力操作与批量处理。 ##### 关键数据结构 1. **块内有序数组**: - 每块维护一个排序后的数组,用于二分查找前驱。 - 示例:块 $B_i$ 的排序数组为 $S_i$。 2. **加法懒标记**: - 记录整块被加的总值 $add_i$(不影响块内有序性)。 ##### 操作实现 1. **区间加法($[l, r] + c$)**: - **整块**:直接更新懒标记 $add_i \gets add_i + c$,时间复杂度 $O(1)$。 - **碎块**:暴力修改元素值,并**重构有序数组**(排序),时间复杂度 $O(\sqrt{n} \log \sqrt{n})$。 2. **查询前驱($[l, r]$ 内 $< c$ 的最大值)**: - **整块**:在有序数组 $S_i$ 中二分查找 $c - add_i$ 的前驱,时间复杂度 $O(\log \sqrt{n})$。 - **碎块**:暴力遍历元素,检查 $a_j + add_i < c$ 并更新最大值,时间复杂度 $O(\sqrt{n})$。 #### 代码实现(C++) ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <cmath> #include <algorithm> #include <climits> using namespace std; const int MAXN = 100010; int n, block_size; vector<int> a; vector<int> add_tag; // 块的加法标记 vector<vector<int>> blocks; // 每块的有序数组 void init() { block_size = sqrt(n); int block_num = (n + block_size - 1) / block_size; add_tag.assign(block_num, 0); blocks.resize(block_num); for (int i = 0; i < n; i++) blocks[i / block_size].push_back(a[i]); for (int i = 0; i < block_num; i++) sort(blocks[i].begin(), blocks[i].end()); } void rebuild_block(int block_id) { blocks[block_id].clear(); int start = block_id * block_size; int end = min(start + block_size, n); for (int i = start; i < end; i++) blocks[block_id].push_back(a[i]); sort(blocks[block_id].begin(), blocks[block_id].end()); } void range_add(int l, int r, int c) { int block_l = l / block_size, block_r = r / block_size; if (block_l == block_r) { // 同一块内 for (int i = l; i <= r; i++) a[i] += c; rebuild_block(block_l); } else { // 左侧碎块 for (int i = l; i < (block_l + 1) * block_size; i++) a[i] += c; rebuild_block(block_l); // 中间整块 for (int i = block_l + 1; i < block_r; i++) add_tag[i] += c; // 右侧碎块 for (int i = block_r * block_size; i <= r; i++) a[i] += c; rebuild_block(block_r); } } int query_predecessor(int l, int r, int c) { int ans = -1; int block_l = l / block_size, block_r = r / block_size; // 左侧碎块暴力查询 for (int i = l; i < min(r + 1, (block_l + 1) * block_size); i++) { int val = a[i] + add_tag[block_l]; if (val < c && val > ans) ans = val; } // 中间整块二分查找 for (int i = block_l + 1; i < block_r; i++) { int target = c - add_tag[i]; auto it = lower_bound(blocks[i].begin(), blocks[i].end(), target); if (it != blocks[i].begin()) { it--; int val = *it + add_tag[i]; if (val < c && val > ans) ans = val; } } // 右侧碎块暴力查询 if (block_l != block_r) { for (int i = block_r * block_size; i <= r; i++) { int val = a[i] + add_tag[block_r]; if (val < c && val > ans) ans = val; } } return ans; } int main() { cin >> n; a.resize(n); for (int i = 0; i < n; i++) cin >> a[i]; init(); for (int i = 0; i < n; i++) { int op, l, r, c; cin >> op >> l >> r >> c; l--; r--; // 转为0-indexed if (op == 0) range_add(l, r, c); else cout << query_predecessor(l, r, c) << endl; } return 0; } ``` #### 算法分析 - **时间复杂度**: - 单次修改/查询:$O(\sqrt{n} \log \sqrt{n})$(碎块排序主导)。 - 总操作 $m$ 次:$O(m \sqrt{n} \log n)$。 - **空间复杂度**:$O(n)$。 #### 优化技巧 1. **减少排序次数**: - 碎块修改时只重构受影响块的有序数组。 2. **块大小调整**: - 实测调整块大小为 $n^{0.6}$ 可能更快(需测试)。 #### 应用场景 分块算法适用于**强制在线**的区间问题(如 LOJ 的数列分块系列题),在 $O(\sqrt{n})$ 复杂度下平衡修改与查询[^1]。
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