题解 P4168 【[Violet]蒲公英】

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upd 2018.09.16 发现自己的图没了,重新审核

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神仙分块题。。

Description

给出一个长度为 n 序列 am 次询问,每次询问区间 [l,r] 里的众数(出现次数最多的数)。若有多个,输出最小的。

### Solution $a_i \leq 10^9$ ,先离散化。然后 算法一:暴力 $n ^ 2$ ,预计得分 20 ; 实际得分 20 (开了 O2 直接变成 85 啥操作) 算法二:$n \leq 40000$ , 看来需要搬出分块大法。 预处理出两个数组: $p[i][j]$:表示第 $i$ 个块 到第 $j$ 个块的(最小的)众数。 $s[i][j]$:类似于前缀和,在前 $i$ 个(包括 $i$ )个块中 $j$ (离散化之后的值)出现了几次。 如何预处理 $p,s

对于 s ,直接每个块扫一遍,复杂度 O(n \sqrt n)

对于 p ,双重循环枚举 i,j,开一个数组暴力统计每个数出现了多少次。复杂度 O(\sqrt n \sqrt n \sqrt n)=O(n \sqrt n)

预处理 p,s 有啥用呢?对于一个询问 [l,r] ,设 l 在第 posl 个块中,r 在第 posr 个块中。那么分两种情况:

第一种:posr - posl <= 1,直接暴力扫 l,r,复杂度 O(\sqrt n)

第二种:posr - posl >= 2,如下图:

红线就是 l,蓝线就是 r,黑线是块与块的分割线。

答案 \in \{\text{黄线中的元素}\} \cup \{\text{绿线的众数}\}

绿线的众数在之前已经预处理好了,对于黄线中的每一个元素在区间[l,r]中出现的次数就是 在黄线中出现的次数 + 在绿线中出现的次数。

对于在黄线中出现的次数,可以直接扫,复杂度 O(\sqrt n)

对于在绿线中出现的次数,可以根据之前处理的前缀和算出。

这样每个元素就可以在 O(\sqrt n) 的时间内求出出现次数,然后就可以愉快的AC神仙分块黑题了了。 (细节很多,调了很久)

Code

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <algorithm>

using namespace std;
const int N = 40040;
const int K = 220;
int n, m, L, len, sum[K][N], vis[N];
int tmpnum[N], B[N], last, pre[N];
struct getin {
    int id, d, se;
}a[N];
struct node {
    int num, s;
}p[K][K];
inline bool cmp1(getin x, getin y) { return x.d < y.d; }
inline bool cmp2(getin x, getin y) { return x.id < y.id; }
inline int getB(int x) {
    int ret = x / L;
    if(x % L) ret++;
    return ret;
}
inline void prework() {
    for(int i = 1; i <= len; i++) {
        memset(B, 0, sizeof(B)); node tmp;
        tmp.num = tmp.s = 0;
        for(int j = i; j <= len; j++) {
            for(int k = (j - 1) * L + 1; k <= min(n, j * L); k++) {
                B[a[k].se]++;
                if(B[a[k].se] > tmp.s) {
                    tmp.num = a[k].se;
                    tmp.s = B[a[k].se];
                }
                else if(B[a[k].se] == tmp.s)
                    tmp.num = min(tmp.num, a[k].se), 
                    tmp.s = B[a[k].se];
            }
            p[i][j] = tmp;
        }
    }
    for(int i = 1; i <= len; i++) {
        for(int j = 1; j <= n; j++) sum[i][a[j].se] = sum[i - 1][a[j].se];
        for(int j = (i - 1) * L + 1; j <= min(n, i * L); j++) 
            sum[i][a[j].se]++;
    }
}
int main() {
    scanf("%d%d", &n, &m); L = sqrt(n);
    len = (n + L - 1) / L;
    for(int i = 1; i <= n; i++)
        scanf("%d", &a[i].d), a[i].id = i;
    sort(a + 1, a + n + 1, cmp1); a[0].d = -1;
    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        a[i].se = a[i - 1].se;
        if(a[i - 1].d != a[i].d) 
            a[i].se++;
        pre[a[i].se] = a[i].d;
    }
    sort(a + 1, a + n + 1, cmp2);
    prework(); 
    for(int i = 1; i <= m; i++) {
        int l, r; scanf("%d%d", &l, &r);
        l = (l + last - 1) % n + 1;
        r = (r + last - 1) % n + 1;
        if(l > r) swap(l, r);
        int posl = getB(l), posr = getB(r);
         if(posr - posl <= 2) {
            int ans = 0;
            for(int j = l; j <= r; j++) tmpnum[a[j].se] = 0;
            for(int j = l; j <= r; j++) {
                tmpnum[a[j].se]++;
                if(tmpnum[a[j].se] > tmpnum[ans]) ans = a[j].se;
                else if(tmpnum[a[j].se] == tmpnum[ans]) ans = min(ans, a[j].se);
            }
            printf("%d\n", last = pre[ans]);
        } 
        else {
            int ans = p[posl + 1][posr - 1].num;
            tmpnum[ans] = 0, vis[ans] = 0;
            for(int j = l; j <= min(n, posl * L); j++) tmpnum[a[j].se] = 0, vis[a[j].se] = 0;
            for(int j = (posr - 1) * L + 1; j <= r; j++) tmpnum[a[j].se] = 0, vis[a[j].se] = 0;
            for(int j = l; j <= min(n, posl * L); j++) tmpnum[a[j].se]++;
            for(int j = (posr - 1) * L + 1; j <= r; j++) tmpnum[a[j].se]++;
            int MXnum, MX = 0;
            for(int j = l; j <= min(n, posl * L); j++)
                if(!vis[a[j].se]) {
                    vis[a[j].se] = 1;
                    int val = tmpnum[a[j].se] + sum[posr - 1][a[j].se] - sum[posl][a[j].se];
                    if(MX < val)
                        MX = val, 
                        MXnum = a[j].se;
                    else if(MX == val) MXnum = min(MXnum, a[j].se);
                }
            for(int j = (posr - 1) * L + 1; j <= r; j++)
                if(!vis[a[j].se]) {
                    vis[a[j].se] = 1;
                    int val = tmpnum[a[j].se] + sum[posr - 1][a[j].se] - sum[posl][a[j].se];
                    if(MX < val)
                        MX = val, 
                        MXnum = a[j].se;
                    else if(MX == val) MXnum = min(MXnum, a[j].se);
                }
            if(MX > tmpnum[ans] + p[posl + 1][posr - 1].s) ans = MXnum;
            else if(MX == tmpnum[ans] + p[posl + 1][posr - 1].s) ans = min(ans, MXnum);
            printf("%d\n", last = pre[ans]);
        } 
    }
    return 0;
}