lxl学长讲课笔记

lxl 学长讲课笔记

常数种可能性的状态

通过预先处理多种状态的信息,从而快速的转换状态。

经典操作:flip

分析信息的思路

  • 利用线段树

利用线段树的时候,如何合并两个分支区间的信息,我们需要有如下注意:

  1. 答案 - 依赖的信息,继续的依赖,这样就能找到需要维护的东西。这终会产生闭包。

  2. 合并时,我们只需要考虑跨过分治区间对于答案的贡献,对于不同的情况进行讨论即可。

线段树其实就是十分自然的序列上的分治树,所以我们处理线段树的过程也可以看作分治的过程。

只是在这里,两个分治区间的信息可以快速地合并罢了。

  • 对于不独立信息的处理

独立的信息指区间 \(\max\) 区间和问题。

不独立的如配对相关问题,经典的有前驱后继,或者 \(a_i + a_j = w\) 的问题。

一种做法是离线进行扫描线,但是不能带修,一种是强行进行高位扫描线,也就是莫队,可以带修,但是复杂度可能无法接受。

然而更好的做法我们需要尝试将不独立的信息变的独立

  1. 配对问题中合理的利用 pre 会有奇效!

  2. 配对问题可能出现 \(O(n)\) 影响 pre 的情况,我们需要合理利用 支配 的性质来减少不必要的影响。

例如 P6617 查找 Search 中有很好的体现。

  • 在什么地方使用数据结构?

一般来说,我们有两种方案:

  1. 对于信息建立数据结构,在询问时对其进行查询。
  2. 对于询问建立数据结构,利用信息更新最终答案。

CF702F T-Shirts 中有很好的体现,这两种思路都可以。

小技巧

颜色段均摊

对于 ODT 来说,其区间推平的复杂度是 \(O((n + m) \log n)\) 的,十分的优秀,但是对于查询来说,我们需要通过分块或者线段进行辅助,从而达到正确的复杂度。

有一种特殊情况例外:
如果推平和查询同时发生,意味着推平时对于每一段查询的复杂度是没有问题的!

判断是否可以均摊,我们可以看是否能够构造出一个操作序列使得序列复原,如果可以复原,那么基本是不可以均摊的。

或者我们看是否能找到一个量,不增,或者不减,或者有一个神秘的上界。

更详细的文章:# 算法学习笔记(42): 颜色段均摊

容均摊

对于 \(\sqrt x\) 的操作,可能可以通过 \(\max - \min\) 的势能来搞定。

如果发现极差会变化:\(\max - \min \ne \sqrt{\max} - \sqrt {\min}\),那么便可以暴力递归下去修改,否则可以整体打一个 \(\sqrt x\) 的标记。对于区间加减,在线段树上至多影响 \(O(\log n)\) 个节点的势能,所以复杂度并不会有问题。

类似的操作有 \(\lfloor \frac x d \rfloor\),这可以将除法操作变为对于区间的加减操作。

事实上吉司机线段树对于区间取 \(\min / \max\) 的操作也是利用了容均摊,将对于最值的操作分成两套标记:最值与非最值,从而达到合理的复杂度。

自由度与扫描线

自由度指的是询问中变量的数量,例如一位区间的自由度为 \(2\)

如果将动态问题转化为静态问题,自由度 \(+1\),也就是增加了 时间 这一维度,这也常常是扫描线的做法。

很多时候,我们可以将询问与信息的影响放在一个二维平面上进行理解,从而得到扫描线的做法。

更详细的文章:

换维扫描线

其处理的修改与询问大概类如:

通过换维扫描线使得:

  • 区间加 \(\to\) 单点加
  • 单点查 \(\to\) 区间查

通俗一点来说,就是对于修改建立数据结构!

区间子区间问题

形式就是多次询问给定区间 \((l, r)\),求形如 \(\sum_{i = l}^r \sum_{j = i}^r f(i, j)\) 的式子。

一般来说,我们可以从如下几个步骤入手:

  1. 考虑只是一个区间怎么做,是否有很好的性质或者充要条件?
  2. 考虑只有一次询问怎么做,是否可以进行扫描线,或者进行分治?
    • 如果可以扫描线,那么这个问题是否可以通过历史版本和搞定?
    • 如果可以分治,是否可以利用询问挂在区间上搞定?
  3. 考虑每个点对于那些区间有贡献,放在二维平面上理解,利用甚至 \(O(n \log^2 n)\) 的树套树?
  4. 考虑 \(O(n)\) 计算的经典优化方法?
  5. 考虑这是不是一个 \(\mathrm{fAkE}\) 的式子,可以利用类似 \(O(\frac {n^2}{w})\) 的东西碾过去?
  6. 下一道题?(雾

基于区间逆序对的思考

区间相关的信息,维度与自由度,莫队

双前缀莫队:\(f(l, r, x, y) \to f(1, r, x, y) - f(1, l - 1, x, y) \to f(1, r, 1, y) - f(1, r, 1, x - 1) - f(1, l - 1, 1, y) + f(1, l - 1, 1, x - 1)\)。将 \(4\) 自由度转化为 \(2\) 自由度的问题,利用莫队。

莫队和可撤销莫队至多差一个 \(O(\log n)\) 的复杂度

posted @ 2023-11-23 22:06  jeefy  阅读(80)  评论(0编辑  收藏  举报