离散化
离散化:离散化就是把大范围的数,映射到一个小范围,即把无限空间中的有限个体,映射到有限空间中去,以此来提高算法的时空效率。
例题:求区间和
假定有一个无限长的数轴,数轴上每个坐标上的数都是0。
现在,我们首先进行 n 次操作,每次操作将某一位置x上的数加c。
接下来,进行 m 次询问,每个询问包含两个整数l和r,你需要求出在区间[l, r]之间的所有数的和。
输入格式
第一行包含两个整数n和m。
接下来 n 行,每行包含两个整数x和c。
再接下里 m 行,每行包含两个整数l和r。
输出格式
共m行,每行输出一个询问中所求的区间内数字和。
数据范围
−10^9 ≤ x ≤ 10^9,
1 ≤ n,m ≤ 10^5,
−10^9 ≤ l ≤ r ≤ 10^9,
−10000 ≤ c ≤ 10000
输入样例:
3 3
1 2
3 6
7 5
1 3
4 6
7 8
输出样例:
8
0
5
思路:看到这道题想到的肯定是利用前缀和进行计算,但是如果直接使用前缀和的话我们需要开一个数量级为1e9的数组,这显然不太可能,而发现n与m最多就访问1e5次,所以我们用的空间最多数量级也就1e5,所以 n m x 一共用到的空间是3e5就足够了,因此我们就把用到的数都通过离散化映射到小范围中去,再使用前缀和。
那么离散化的方法:首先把所有要离散化的数据都 push_back()
到 all
数组中去,然后先排序,再去重,再利用二分来离散化。
排序:
sort(alls.begin(), alls.end());
去重:运用erase,unique来去重(经典方法)
alls.erase(unique(alls.begin(), alls.end()), alls.end());
unique
的去重原理是将所用不重复的元素放到前边,将重复的元素放到数组后边,最后将迭代器指向最后不重复下标并返回,所以这个操作完美去重。
离散化:即运用二分,也可直接用 low_bound
,把数插入到a数组中去。
二分写法:因为是用到前缀和,所以我们的下标从1开始,返回的是r+1
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; //依据的是原先数字在alls数组中的相对位置
else l = mid+1;
}
return r+1;
}
low_bound() 写法:
int find(int x) //lower_bound二分写法
{
return lower_bound(alls.begin(), alls.end(), x) - alls.begin() + 1;
}
总代码
#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]; //a存放离散化后的序列
vector<int> alls; //要散化的所有数据
vector<PII> add, query; //add是存x+c的 query用来存区间两边
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; //依据的是原先数字在alls数组中的相对位置
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}); //在某个数上加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;
}
//预处理前缀和
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;
}
system("pause");
return 0;
}