POJ 3264 Balanced Lineup (RMQ)

本文介绍了一种高效解决范围最值问题的方法——Sparse-Table算法。该算法通过预处理实现查询范围内的最大值与最小值计算,达到O(1)查询时间复杂度,适用于如奶牛高度差等应用场景。

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

Description
For the daily milking, Farmer John's N cows (1 ≤ N ≤ 50,000) always line up in the same order. One day Farmer John decides to organize a game of Ultimate Frisbee with some of the cows. To keep things simple, he will take a contiguous range of cows from the milking lineup to play the game. However, for all the cows to have fun they should not differ too much in height.
Farmer John has made a list of Q (1 ≤ Q ≤ 200,000) potential groups of cows and their heights (1 ≤ height ≤ 1,000,000). For each group, he wants your help to determine the difference in height between the shortest and the tallest cow in the group.
Input
Line 1: Two space-separated integers, N and Q.
Lines 2..N+1: Line i+1 contains a single integer that is the height of cow i
Lines N+2..N+Q+1: Two integers A and B (1 ≤ A ≤ B ≤ N), representing the range of cows from A to B inclusive.
Output
Lines 1..Q: Each line contains a single integer that is a response to a reply and indicates the difference in height between the tallest and shortest cow in the range.
Sample Input
6 3
1
7
3
4
2
5
1 5
4 6
2 2
Sample Output
6
3

0

这道题裸考范围最值问题,题意给定一些数,给一个区间求这个区间最大值与最小值的差。

RMQ详解:

范围最小值问题(Range Minimum Query,RMQ)。给一个 n 个元素的数组A1,A2,...,An,查询范围(L,R)中的最小值和最大值。

Sparse-Table算法,它预处理时间O(nlogn),但查询只需O(1)。
令 d(i, j) 表示从 i 开始,长度为 2^j 的一段元素中的最小值,则状态转移:d( i , j ) = min{ d( i , j - 1 ), d(i + 2^( j - 1) , j - 1 )},原理如下图:

                     

注意2^j <= n,因此 d 数组的元素个数不超过 nlogn ,而每一项都可以在常数时间计算完毕,故总时间为O(nlogn)。

                  

预处理代码:

void RMQ_init(const vector<int>& A)
{
    int n = A.size();
    for (int i = 0; i < n; i++)
        d[i][0] = A[i];  //初始化
    for (int j = 1; (1 << j) <= n; j++)     
        for (int i = 0; i + (1 << j) - 1 <n; i++)  ///i从0开始保证了区间的无缝覆盖
            d[i][j] = min(d[i][j - 1], d[i + (1 << (j - 1))][j - 1]);
}

查询时,令 k 为满足 2^k <= R - L + 1 的最大整数,则以 L 开头,以 R 结尾的两个长度为2^k 的区间合起来即覆盖了查询区间[L , R]。由于是取最值,有些元素重复了也没关系。

                                        

查询代码:

 int RMQ(int L, int R)  
{  
    int k = 0;  
    while ((1 << (k + 1)) <= R - L + 1) k++;  <span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">///如果2^(k+1)<=R-L+1,那么看还可以加1</span>
    return  min(d[L][k], d[R - (1 << k) + 1][k]); 
}      

本题代码:

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<vector>
#define N 50000+10
using namespace std;
int dmax[N][16],dmin[N][16];///2^16>N
vector<int>Q;
void RMQ_init(const vector<int>& A)
{
    int n = A.size();
    for (int i = 0; i < n; i++)
        dmax[i][0]=dmin[i][0]= A[i];  //初始化
    for (int j = 1; (1 << j) <= n; j++)
        for (int i = 0; i + (1 << j) - 1 <n; i++)  ///i从0开始保证了区间的无缝覆盖
        {
            dmax[i][j] = max(dmax[i][j - 1], dmax[i + (1 << (j - 1))][j - 1]);
            dmin[i][j] = min(dmin[i][j - 1], dmin[i + (1 << (j - 1))][j - 1]);
        }
}
int RMQ_max(int L, int R)
{
    int k = 0;
    while ((1 << (k + 1)) <= R - L + 1) k++;///如果2^(k+1)<=R-L+1,那么看还可以加1
    return  max(dmax[L][k], dmax[R - (1 << k) + 1][k]);
}
int RMQ_min(int L, int R)
{
    int k = 0;
    while ((1 << (k + 1)) <= R - L + 1) k++;
    return  min(dmin[L][k], dmin[R - (1 << k) + 1][k]);
}

int main()
{
    int n,m,i,a,L,R;
    while(~scanf("%d%d",&n,&m))
    {
        for(i=0; i<n; i++)
        {
            scanf("%d",&a);
            Q.push_back(a);
        }
        RMQ_init(Q);
        while(m--)
        {
           scanf("%d%d",&L,&R);
            printf("%d\n",RMQ_max(L-1,R-1)-RMQ_min(L-1,R-1));///预处理是从0开始的,所以区间边界都减一
        }
    }
}






CH341A编程器是一款广泛应用的通用编程设备,尤其在电子工程和嵌入式系统开发领域中,它被用来烧录各种类型的微控制器、存储器和其他IC芯片。这款编程器的最新版本为1.3,它的一个显著特点是增加了对25Q256等32M芯片的支持。 25Q256是一种串行EEPROM(电可擦可编程只读存储器)芯片,通常用于存储程序代码、配置数据或其他非易失性信息。32M在这里指的是存储容量,即该芯片可以存储32兆位(Mbit)的数据,换算成字节数就是4MB。这种大容量的存储器在许多嵌入式系统中都有应用,例如汽车电子、工业控制、消费电子设备等。 CH341A编程器的1.3版更新,意味着它可以与更多的芯片型号兼容,特别是针对32M容量的芯片进行了优化,提高了编程效率和稳定性。26系列芯片通常指的是Microchip公司的25系列SPI(串行外围接口)EEPROM产品线,这些芯片广泛应用于各种需要小体积、低功耗和非易失性存储的应用场景。 全功能版的CH341A编程器不仅支持25Q256,还支持其他大容量芯片,这意味着它具有广泛的兼容性,能够满足不同项目的需求。这包括但不限于微控制器、EPROM、EEPROM、闪存、逻辑门电路等多种类型芯片的编程。 使用CH341A编程器进行编程操作时,首先需要将设备通过USB连接到计算机,然后安装相应的驱动程序和编程软件。在本例中,压缩包中的"CH341A_1.30"很可能是编程软件的安装程序。安装后,用户可以通过软件界面选择需要编程的芯片类型,加载待烧录的固件或数据,然后执行编程操作。编程过程中需要注意的是,确保正确设置芯片的电压、时钟频率等参数,以防止损坏芯片。 CH341A编程器1.3版是面向电子爱好者和专业工程师的一款实用工具,其强大的兼容性和易用性使其在众多编程器中脱颖而出。对于需要处理25Q256等32M芯片的项目,或者26系列芯片的编程工作,CH341A编程器是理想的选择。通过持续的软件更新和升级,它保持了与现代电子技术同步,确保用户能方便地对各种芯片进行编程和调试。
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