洛谷 P1494 BZOJ 2038 [2009国家集训队]小Z的袜子(hose)
//洛谷题面字体、排版我向来喜欢,却还没收录这道如此有名的题,BZOJ的题面字体太那啥啦,清橙的题面有了缩进,小标题却和正文字体一致,找个好看的题面咋这么难呐…………
//2019年3月23日23:07:06 洛谷把这题放在了P1494的位置。我以前做的不少水题都被删了的说(洛谷的难度标识太吓人了,当年看见不少题都是因为标称难度不敢做的。大学acm时抛开这个大包袱,看着那些题也不难)
题目描述
作为一个生活散漫的人,小Z每天早上都要耗费很久从一堆五颜六色的袜子中找出一双来穿。终于有一天,小Z再也无法忍受这恼人的找袜子过程,于是他决定听天由命……
具体来说,小Z把这N只袜子从1到N编号,然后从编号L到R(L 尽管小Z并不在意两只袜子是不是完整的一双,甚至不在意两只袜子是否一左一右,他却很在意袜子的颜色,毕竟穿两只不同色的袜子会很尴尬。
你的任务便是告诉小Z,他有多大的概率抽到两只颜色相同的袜子。当然,小Z希望这个概率尽量高,所以他可能会询问多个(L,R)以方便自己选择。
输入
输入文件第一行包含两个正整数N和M。N为袜子的数量,M为小Z所提的询问的数量。接下来一行包含N个正整数Ci,其中Ci表示第i只袜子的颜色,相同的颜色用相同的数字表示。再接下来M行,每行两个正整数L,R表示一个询问。
输出
包含M行,对于每个询问在一行中输出分数A/B表示从该询问的区间[L,R]中随机抽出两只袜子颜色相同的概率。若该概率为0则输出0/1,否则输出的A/B必须为最简分数。(详见样例)
样例输入
1 2 3 3 3 2
2 6
1 3
3 5
1 6
样例输出
0/1
1/1
4/15
【样例解释】
询问1:共C(5,2)=10种可能,其中抽出两个2有1种可能,抽出两个3有3种可能,概率为(1+3)/10=4/10=2/5。
询问2:共C(3,2)=3种可能,无法抽到颜色相同的袜子,概率为0/3=0/1。
询问3:共C(3,2)=3种可能,均为抽出两个3,概率为3/3=1/1。
注:上述C(a, b)表示组合数,组合数C(a, b)等价于在a个不同的物品中选取b个的选取方案数。
【数据规模和约定】
30%的数据中 N,M ≤ 5000;
60%的数据中 N,M ≤ 25000;
100%的数据中 N,M ≤ 50000,1 ≤ L < R ≤ N,Ci ≤ N。
提示
来源
解题思路
莫队算法是莫队(上面那个莫涛,当时IOI国家队队长来着)发明的%%%%%%。大概思路我在这里大概描述过。这题重点就是推公式,然而不会在这里打公式留坑,学会了再来填坑吧(逃)。 //2019年03月05日19:55:12 会打公式了,但啥是莫队啊 //2019年3月23日23:10:08 挺简单的。答案是一个分数,显然约分之前,分母就是$C_{r-l+1}^2$,求分子fz有两个方向——
1、刚开始区间长度为零时fz肯定时0,每当扩增一个元素时,就相当于新加进来的袜子可以和区间内原有的同色袜子分别匹配,方案数就增加f[c[i]],然后f[c[i]]再加一。
2、另一种思路就是,每变化一种颜色,分子产生的变化大概是这样——$C_{f[c[i]]+1}^2-C_{f[c[i]]}^2$。把式子展开,和分母放在一起,该约分约分,该提公因式提公因式,然后就可以写代码了。
下面的源代码,第一份是高中时的,第二个方向,第二份时2019年3月24日01:26:19的(不小心又那么晚了,效率低,但一直想不到办法?),第一个方向。
源代码
吐槽别问我为什么for里的i都要开long long,只有f数组、分子fz开long long的后果——
清橙能看每个点的情况真好,不像BZOJ就一个WA。
一气之下我选择了"查找替换"把int全换成long long了(除了main函数)
极限数据50000*50000,longlong会教你做人←_←
2019年3月24日01:43:02更新 其实是常数1搞得,,,把那些加减乘除位移啥的里面的1全部换成1LL就好,见第二份代码。变量提升啥的也不是很智能的说。
1 #include<bits/stdc++.h> 2 using namespace std; 3 4 long long n,m; 5 6 long long color[50010]={0}; 7 long long f[50010]={0};//桶,存区间内颜色数量 8 9 long long ll,rr; 10 long long fz; 11 12 struct que{ 13 long long l; 14 long long r; 15 long long pos; 16 long long id; 17 long long ansz,ansm; 18 }q[50010]; 19 bool cmp1(const que & a,const que & b) 20 { 21 return a.pos==b.pos?a.r<b.r:a.pos<b.pos; 22 } 23 bool cmp2(const que & a,const que & b) 24 { 25 return a.id<b.id; 26 } 27 28 int main() 29 { 30 scanf("%lld%lld",&n,&m); 31 long long kuai=sqrt(n); 32 for(long long i=1;i<=n;i++) 33 scanf("%lld",color+i); 34 for(long long i=1,l,r;i<=m;i++) 35 { 36 scanf("%lld%lld",&l,&r); 37 q[i].l=l; 38 q[i].r=r; 39 q[i].pos=l/kuai; 40 q[i].id=i; 41 } 42 sort(q+1,q+1+m,cmp1); 43 ll=1,rr=1,fz=0; 44 f[color[1]]++; 45 for(long long i=1;i<=m;i++) 46 { 47 while(rr<q[i].r) 48 { 49 rr++; 50 f[color[rr]]++; 51 fz+=f[color[rr]]-1<<1; 52 } 53 while(ll<q[i].l) 54 { 55 f[color[ll]]--; 56 fz-=f[color[ll]]<<1; 57 ll++; 58 } 59 60 while(ll>q[i].l) 61 { 62 ll--; 63 fz+=f[color[ll]]<<1; 64 f[color[ll]]++; 65 } 66 while(rr>q[i].r) 67 { 68 f[color[rr]]--; 69 fz-=f[color[rr]]<<1; 70 rr--; 71 } 72 q[i].ansz=fz; 73 q[i].ansm=(rr-ll+1)*(rr-ll); 74 } 75 sort(q+1,q+1+m,cmp2); 76 for(long long i=1;i<=m;i++) 77 { 78 if(!q[i].ansz) 79 { 80 printf("0/1\n"); 81 continue; 82 } 83 long long temp=__gcd(q[i].ansz,q[i].ansm); 84 printf("%lld/%lld\n",q[i].ansz/temp,q[i].ansm/temp); 85 } 86 return 0; 87 }
1 #include<algorithm> 2 #include<stdio.h> 3 #include<math.h>//码风变化还是有啊 4 5 int n,t,m; 6 int c[50010]; 7 struct Que{ 8 int l; 9 int r; 10 int id; 11 long long ansz,ansm; 12 bool operator <(const Que & y)const{ 13 if(l/t==y.l/t) return r<y.r; 14 return l/t<y.l/t; 15 } 16 }q[50010]; 17 inline bool cmp2(const Que & a,const Que & b){return a.id<b.id;} 18 long long count[50010]; 19 20 int main() 21 { 22 // freopen("test.in","r",stdin); 23 scanf("%d%d",&n,&m); 24 t=sqrt(n);//块数 25 for(int i=1;i<=n;i++) 26 scanf("%d",c+i); 27 for(int i=0;i<m;i++) 28 { 29 scanf("%d%d",&q[i].l,&q[i].r); 30 q[i].id=i; 31 } 32 std::sort(q,q+m); 33 long long fz=0; 34 int l=0,r=0; 35 count[c[0]]++; 36 for(int i=0;i<m;i++) 37 { 38 while(r<q[i].r) 39 { 40 r++; 41 fz+=count[c[r]]; 42 count[c[r]]++; 43 } 44 while (l>q[i].l) 45 { 46 l--; 47 fz+=count[c[l]]; 48 count[c[l]]++; 49 } 50 while(r>q[i].r) 51 { 52 count[c[r]]--; 53 fz-=count[c[r]]; 54 r--; 55 } 56 while(l<q[i].l) 57 { 58 count[c[l]]--; 59 fz-=count[c[l]]; 60 l++; 61 } 62 q[i].ansz=fz; 63 q[i].ansm=(r-l+1LL)*(r-l)>>1LL; 64 } 65 std::sort(q,q+m,cmp2); 66 for(int i=0;i<m;i++) 67 { 68 if(q[i].ansz==0) printf("0/1\n"); 69 else 70 { 71 long long g=std::__gcd(q[i].ansz,q[i].ansm); 72 printf("%lld/%lld\n",q[i].ansz/g,q[i].ansm/g); 73 } 74 } 75 return 0; 76 }