洛谷.T22136.最长不下降子序列(01归并排序 分治)

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(Description)

给定一个长为n的序列,每次可以反转 ([l,r]) 区间,代价为 (r-l+1)。要求在(4*10^6)代价内使其LIS长度最长,并输出需要操作的数量及每个反转操作。
(nleq32000)

(Solution)

显然,需要在4e6的代价内将(1sim n)尽可能排好序。(而且不一定要反转一大段区间,可以交换相邻元素实现一个元素的移动)
Subtask2 (nleq1000)
可以用冒泡排序将每个元素放到应放的位置上,每次交换相邻元素,代价(O(1)),总复杂度(O(frac{n(n-1)}{2})),代价与复杂度相同
可以看出,程序排序所消耗时间可近似看做代价

Subtask3 值域([0,5])
考虑值域仅为([0,1])时应怎么做,序列是由几堆(00,11)构成的,用01归并排序 每次将一堆(0)与左边的一堆(1)互换位置
最后形成(00001111)这样的序列,这样可以把(0,1)区分出来。01归并排序自带(1/2)常数
每次区分两个不同数,一共需要(5)次,复杂度/代价为 (O(2.5nlogn))

Total
参考上一个做法,对所有数字进行分治,选择一个值(mid),将(geq mid)的数设为(0)(<mid)的数设为(1),每次01归并排序可以区分两堆数。
分治在(O(log n))层一定会结束。可以按照二进制从高位到低位进行分治。
复杂度/代价为 (O(0.5nlog^2n)),满打满算 (3.6*10^6)


[Update]
另外有一种贪心,就是每次交换相邻的两段(01),比如:10101010->01010101->00101011...。直接这样复杂度是(n^2)的。
考虑仍是每次交换相邻的两段(01),但间隔一段(01)10101010->01100110->00011110->00001111。可以发现开头(0)的个数呈几何增长(我没发现),所以复杂度(O(nlog n))。但是应该比上面那个难写...但是这个思想应该(可能)很常用。


#include <cstdio>
#include <cctype>
#include <vector>
#include <algorithm>
#define gc() getchar()
#define pr std::pair<int,int>
#define mp std::make_pair
const int N=32010;

int n,A[N];
bool B[N];
std::vector<pr> ans;

inline int read()
{
	int now=0;register char c=gc();
	for(;!isdigit(c);c=gc());
	for(;isdigit(c);now=now*10+c-'0',c=gc());
	return now;
}
void Rev(int l,int r)
{
	std::reverse(A+l,A+r+1), std::reverse(B+l,B+r+1);
	ans.push_back(mp(l,r));
}
void Solve_01(int l,int r)//将当前[l,r]的01归并排序 
{
	if(l==r) return;
	int mid=l+r>>1;
	Solve_01(l,mid), Solve_01(mid+1,r);//将左右子区间化为有序(0011)
	int p1=0,p2=0;//现在[l,r]为0011,0011,找到左边最左的1,右边最右的0,将这一区间交换 
	//[l,r] (0)1,0(1)也是有可能的 
	for(int i=l; i<=mid; ++i)
		if(B[i]) {p1=i; break;}
	for(int i=r; i>mid; --i)
		if(!B[i]) {p2=i; break;}
	if(p1 && p2) Rev(p1,p2);
}
void Solve_Num(int l,int r,int d)//将当前[l,r]的数按照第d位分为0/1,记录在B中 
{
	if(l>r||d==-1) return;
	for(int i=l; i<=r; ++i) B[i]=(A[i]>>d)&1;//按照第d位是否为1分01 
	Solve_01(l,r);//以当前01归并 
	int p=r;//p为第一个1的位置(如果有) 
	//01归并后的序列有三种情况:1.0000;2.1111;3.000111
	//对于1.2显然继续[l,r],d-1的分治排序即可,对于3,只需对0,1的区间分别进行归并即可 
	for(int i=l; i<=r; ++i)
		if(B[i]) {p=i-1; break;}
	Solve_Num(l,p,d-1), Solve_Num(p+1,r,d-1);
}

int main()
{
	n=read();
	for(int i=1; i<=n; ++i) A[i]=read();
	Solve_Num(1,n,14);
	printf("%d
",ans.size());
	for(int i=0; i<ans.size(); ++i) printf("%d %d
",ans[i].first,ans[i].second);

	return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/SovietPower/p/8457934.html