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「題解」火神之友

2022-07-21 08:07:51 其他

(火神:爺究竟交了些什么冤種……)

原題目鏈接:link

「我的做題歷程」:

step1:觀察題面,

??「他的好朋友風神給他一個有 N 個自然數的陣列,然后對他進行 Q 次查詢,每一次查詢包含兩個正整數 \(L,R\),表示一個陣列中的一個區間 \([L,R]\),火神需要回答在這個區間中有多少個值剛好出現 \(2\) 次」,對于這種單點修改區間查詢(但此處是對區間元素種類總數的查詢),自然是想到樹狀陣列,當然也有可能是莫隊,(對于目前所學而言,題型:樹狀陣列)


step2:思考解法,

??先從最簡單的想起,假如陣列元素全部相同的話(默認列舉指標為 \(i\)),
??(就像醬紫↓)
1

??隨著區域左指標不變,右指標從左往右遍歷,我們應該如何去維護呢,
2

??當區域為 \([1,1]\) 時,沒有值剛好出現 \(2\) 次的元素,恰好,我們什么都不需要操作,

3

??當區域為 \([1,2]\) 時,\(i\) 號元素 \(3\)\(i - 1\) 號元素相同,\(i - 1\) 號元素的位置上加一(表示該位與該位的后一個數相同),在這一個區間里,\(3\) 剛好出現 \(2\) 次,所以區域 \([1,2]\) 的價值為 \(1\) ,維護成功,

4

??當區域為 \([1,3]\) 時,\(i\) 號元素 \(3\)\(i - 1\) 號元素相同,\(i - 1\) 號元素的位置上加一,在這一個區間里,\(3\) 出現 \(3\) 次,沒有剛好出現兩次的值,所以區域 \([1,3]\) 的價值應該為 \(0\),但此時卻是 \(2\)

5

??于是,我們在當前 \(i - 2\) 號元素的位置上減 \(2\)(表示該元素后面還有兩個相鄰元素與它相同,\(3\) 個連續元素相同,其價值為零),此時區域 \([1,3]\) 的價值為 \(0\),維護成功,

6

??當區域為 \([1,4]\) 時,\(i\) 號元素 \(3\)\(i - 1\) 號元素相同,\(i - 1\) 號元素的位置上加一,在這一個區間里,\(3\) 出現 \(4\) 次,沒有剛好出現兩次的值,所以區域 \([1,4]\) 的價值應該為 \(0\),但此時卻是 \(-1\)

7

??于是,我們在當前 \(i - 3\) 號元素的位置上加 \(1\)(表示該元素后面有三個連續元素與它相同,加一來維護平衡,\(4\) 個連續元素相同,其價值仍為零),此時區域 \([1,4]\) 的價值為 \(0\),維護成功,

8
??當區域為 \([1,5]\) 時,\(i\) 號元素 \(3\)\(i - 1\) 號元素相同,\(i - 1\) 號元素的位置上加一,在 \(i - 2\) 號元素的位置上減 \(2\),在 \(i - 3\) 號元素的位置上加 \(1\),可以發現,此時我們維護成功了,以此類推,后面所有操作都是平衡的,(藍色的加一表示:該位與后一位數相同; 綠色的減二表示:該元素后面還有兩個相鄰元素與它相同,減去多算的兩對;紫色的加一表示:該元素后面有三個連續元素與它相同,補上多去的一對)
??看完后你可能會發出疑問,你是不是「dou」得呀???欸,還真不是,
a1

??我們在計算的時候總是在 \(i - 1\) 號位上加一,是為了記錄當前有多少對滿足題意的元素(在圖中等價于記錄當前位置的左括號有多少,其前綴和即當前區間 \([1,i]\) 滿足題意的元素對數),但是遇到上圖這種情況,(連續三個元素相等,出現兩對相同元素)我們需要舍棄這兩對,于是乎在 \(i - 2\) 號位上減二,你可能又會問,那為啥不在 \(i - 1\) 號位上減呢?那如果在 \(i - 1\) 號位上減的話,區間 \([i - 1, i]\) 你又打算怎么算呢,

a2
??遇到這種情況時,我們的操作是在\(i - 1\) 號元素的位置上加一,在 \(i - 2\) 號元素的位置上減 \(2\),在 \(i - 3\) 號元素的位置上加 \(1\),前面兩個操作已解釋過,不再贅述,如圖(四個相同元素同框),我們按前兩個操作記錄了滿足題意的對數,舍棄不符合題意的,這時候,我們會發現——我們實際舍棄了四對\(i - 2\) 號減二,\(i - 3\) 號減二),實際只需舍棄三對,于是乎,在 \(i - 3\) 號位上加一,表示我多舍棄了一對,現補上(如果你要問為什么不在其他位加一,我只能告訴你是為了后面方便求答案,道理同前),
??前面光是講全是相同元素的情況了,可實際的資料不一定是這樣啊 (疑似偽證),別急,我們將這種觀念放進資料,思考:是否可以將原資料改造成我們想要的樣子呢?
??(搞笑哦)
??確實可以,我們可以將相同的元素分別穿在同一條鏈上,分別計算,明顯的,我們這樣互不干擾的計算沒有問題,只需同類與同類進行比較,將答案累加即可(在實作中,累加等價于直接在同一個樹狀陣列中),
??特別的,我們需要邊維護邊出答案,如果維護完了再出答案的話,部分靠前的元素會記錄到一些該區間本沒有的資訊,譬如 \(3\ 3\ 3\ 3\ 3\ 3\ 3\ 3\),若是維護完后再求區間 \([1,3]\) 的話,\(2\) 號位會記錄到資訊:「該元素后面還有兩個相鄰元素與它相同」,但實際該區間內并不存在這種情況,


step3:完成代碼,

代碼(抵制學術不端行為,拒絕 Ctrl + C):
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N = 5e5 + 5;
int n, q, l, r, BIT[N], last[N], ans[N];
ll a[N];
map<ll, int> mp;
struct node {
	int l, r, id;
} b[N];
bool cmp(node x, node y) { return x.r < y.r; }
int lowbit(int x) { return x & -x; }
void update(int x, int k) {
	for (int i = x; i <= n; i += lowbit(i)) {
		BIT[i] += k; 
	}
	return;
}
int sum(int x) {
	int ans = 0;
	for (int i = x; i >= 1; i -= lowbit(i)) {
		ans += BIT[i]; 
	}
	return ans;
}
int main() {
    scanf("%d %d", &n, &q);
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
    	scanf("%lld", a + i);
    	if (mp.find(a[i]) != mp.end()) {
    		last[i] = mp[a[i]];
		} else {
			last[i] = -1;
		}
    	mp[a[i]] = i;
	}
	for (int i = 1; i <= q; i++) {
		scanf("%d %d", &b[i].l, &b[i].r);
		b[i].id = i;
	}
	sort(b + 1, b + q + 1, cmp);
	int now = 1;
	for (int i = 1; i <= q; i++) {
		while (now <= b[i].r) {
			if (last[now] != -1) {
				update(last[now], 1);
				if (last[last[now]] != -1) {
					update(last[last[now]], -2);
					if (last[last[last[now]]] != -1) {
						update(last[last[last[now]]], 1);
					}
				}
			}	
			now++;
		}
		ans[b[i].id] = sum(b[i].r) - sum(b[i].l - 1);
	}
	for (int i = 1; i <= q; i++) {
		printf("%d\n", ans[i]);
	}
    return 0;
}

赫菲斯托斯:阿涅彌伊你完犢子了!!1( 風神留下了 Accepted 揚長而去)


讓我們來解決 『火神之友』 叭~

Bye bye!!1 ????

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