[USACO] 2004 Open MooFest 奶牛集会
题目背景
MooFest, 2004 Open
题目描述
约翰的N 头奶牛每年都会参加“哞哞大会”。哞哞大会是奶牛界的盛事。集会上的活动很
多，比如堆干草，跨栅栏，摸牛仔的屁股等等。它们参加活动时会聚在一起，第i 头奶牛的坐标为Xi，没有两头奶牛的坐标是相同的。奶牛们的叫声很大，第i 头和第j 头奶牛交流，会发出\(max{Vi, Vj}\) \(×\) \(|Xi − Xj |\) 的音量，其中Vi 和Vj 分别是第i 头和第j 头奶牛的听力。假设每对奶牛之间同时都在说话，请计算所有奶牛产生的音量之和是多少。
输入输出格式
输入格式：
• 第一行：单个整数N，1 ≤ N ≤ 20000
• 第二行到第N + 1 行：第i + 1 行有两个整数Vi 和Xi.
\(1 ≤ Vi ≤ 20000; 1 ≤ Xi ≤ 20000\)
输出格式：
• 单个整数：表示所有奶牛产生的音量之和
输入输出样例
输入样例#1：
4
3 1
2 5
2 6
4 3
输出样例#1：
57
说明
朴素O(N2)
类似于归并排序的二分O(N logN)
树状数组O(N logN)
Solution
首先本着打暴力的心情先打了个\(O(N^2)\),结果数组开小了,然后改了之后就A了???
Code\((N^2)\)
#include<bits/stdc++.h>
#define lol long long
#define Min(a,b) (a)<(b)?(a):(b)
#define Max(a,b) (a)>(b)?(a):(b)
using namespace std;
const int N=2e5+10;
void in(int &ans)
{
ans=0;int f=1; char i=getchar();
while(i<'0'||i>'9'){if(i=='-') f=-1; i=getchar();}
while(i>='0'&&i<='9') ans=(ans<<3)+(ans<<1)+i-'0',i=getchar();
ans*=f;
}
int n,m;
lol ans;
int v[N],p[N];
int main()
{
in(n);
for(int i=1;i<=n;i++) in(v[i]),in(p[i]);
for(int i=1;i<=n;i++) {
for(int j=i+1;j<=n;j++)
ans+=(Max(v[i],v[j]))*(abs(p[i]-p[j]));
}
printf("%lld\n",ans);
return 0;
}
然后想正解,只有当一头奶牛的比其他奶牛大时才有贡献,所以我们把数据按照听力排序之后就可以消除这一点,即当前奶牛不会对后面的奶牛造成影响,因为它的听力没有后面的奶牛好
那么肯定是需要\(O(N)\)来枚举奶牛的,怎么快速算出它的贡献呢?
设num[i]为x[i]及x[i]前面的奶牛的个数,sum[i]为x[i]前面奶牛的坐标之和
都是前缀和
用一个\(log n\)的数据结构来维护,树状数组\(or\)线段树,复杂度\(O(N*logN)\)
注意:以下说的的之前都指的是在一头奶牛的坐标之前,而不是序号之前
所以每次扫到一头奶牛之后,它对答案的贡献就是
(这头奶牛之前的奶牛的数量\(*\)本头奶牛的坐标-这头奶牛之前的坐标的前缀和)\(*\) \(v[i]\)+(这头奶牛之后的坐标的前缀和-这头奶牛之后的奶牛的数量\(*\)本头奶牛的坐标)\(*\) \(v[i]\)
也就是
因为我们是一边枚举一边统计,其中maxn为坐标的最大值,用sum[maxn]和num[maxn]来统计当前有多少头奶牛
先统计再插入
这里摆上树状数组的代码
Code
#include<bits/stdc++.h>
#define lol long long
#define Min(a,b) (a)<(b)?(a):(b)
#define Max(a,b) (a)>(b)?(a):(b)
using namespace std;
const int N=2e5+10;
void in(int &ans)
{
ans=0;int f=1; char i=getchar();
while(i<'0'||i>'9'){if(i=='-') f=-1; i=getchar();}
while(i>='0'&&i<='9') ans=(ans<<3)+(ans<<1)+i-'0',i=getchar();
ans*=f;
}
int n,m,maxn;
lol ans;
struct node {
int v,x;
bool operator < (const node & a) const {
if(a.v==v) return x<a.x;
return v<a.v;
}
}sub[N];
lol num[N],sum[N];
inline int lowbit(int x)
{
return x&-x;
}
void add(int x,int a,lol *f) {
while(x<=maxn) {
f[x]+=a;
x+=lowbit(x);
}
}
lol check(int x,lol *f) {
lol ans=0;
while(x) {
ans+=f[x];
x-=lowbit(x);
}
return ans;
}
int main()
{
in(n);
for(int i=1;i<=n;i++) in(sub[i].v),in(sub[i].x),maxn=Max(maxn,sub[i].x);
sort(sub+1,sub+1+n);
for(int i=1;i<=n;i++) {
lol size,dist;
size=check(sub[i].x-1,num);
dist=check(sub[i].x-1,sum);
ans+=sub[i].v*(size*sub[i].x-dist);
size=check(maxn,num)-check(sub[i].x,num);
dist=check(maxn,sum)-check(sub[i].x,sum);
ans+=sub[i].v*(dist-size*sub[i].x);
add(sub[i].x,sub[i].x,sum);
add(sub[i].x,1,num);
}
printf("%lld\n",ans);
return 0;
}
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