莫队初探(不带修/例题极少)By cellur925

因为今天考到莫队裸题了嘤嘤嘤...而我这样的蒟蒻肯定不会这样的高端算法啊QAQ。于是暴力水了40分qwq。

正如上文所说,我实在太菜了,于是学习莫队也只是学习了最简单的不带修普通莫队,如果我能苟到省选那就再继续学啦

掏心推荐:深度好文,浅谈根号算法--分块 By new2zy


一、莫队的思想及处理的问题

红太阳金涛说的吼啊:莫队本质上就是一种优化的暴力

所以莫队到底能适用什么样的问题呢?基本上所有的离线区间查询问题(暂时不带修)都能用莫队算法苟过233...所以莫队算法还真是强啊%%。

离线区间查询?意思就是在说,我们先把所有需要进行区间查询的信息保存下来,然后根据一定的方法规则对这些区间查询信息进行排序。(这里我们一会再说qwq)

排序之后,我们就可以用两个指针$posl$和$posr$(可能有些像cf上的two pointer?不太确定qwq),不断调整他们的位置直到与查询区间精确重合并维护$[posl,posr]$区间内的信息,来处理询问。

而莫队算法也是需要把序列分成很多块的(分块算法的好基友),一般是分成$sqrt(n)$块,当然也有其他玄学分块方式。

而莫队的时间复杂度一般是$O(n*sqrt(n))$的,具体分析过程我就光速逃了qwq。(不会qwq)

另外,刚才我们留了个锅,就是关于将询问排序的方法:

  • 一般的排序是这样的:先按左端点所在块排,再按右端点位置排。但是这个排序有时比较弱,卡不过毒瘤们的精心构造
  • 于是产生了更加优秀的一种排序:按奇偶块排序。这也是比较通用的。如果区间左端点所在块不同,那么就直接按左端点从小到大排;如果相同,鸡块奇块按右端点从小到大排,偶块按右端点从大到小排。
bool cmp(query a,query b)
{
    return (a.l/block)^(b.l/block) ? a.l<b.l : (((a.l/block)&1) ? a.r<b.r : a.r>b.r);
}

至于证明...我太菜了放过我吧


二、丢几道例题跑

其实..莫队的核心代码除排序的cmp外只有四行...

        int l=ask[i].l,r=ask[i].r;
        while(posl<l) remove(posl++);  //当前区间左端点在查询区间的左边 想要向右移 但是因为当前的posl不在查询区间中所以把它对答案的贡献去除。
        while(posr>r) remove(posr--);  //其他同理233
        while(posl>l) add(--posl);
        while(posr<r) add(++posr);
        ans[ask[i].id]=noww;

什么这不是六行嘛

例题1 小B的询问

莫队裸题。左右指针移动实际上就是数字的增减,我们改变了桶的大小(计数数组大小后),考虑如果一个数字p减小,那么它对答案的贡献就会少。少了多少呢?考虑完全平方公式。设$x=cnt[p]$。

$(x+1)^2$------->>>>>>$x^2$

$x^2+2*x+1$------->>>>>>$x^2$

显然少了$2*x+1$,那么增加同理。之后就是套裸的莫队了。

#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cmath>

using namespace std;

int n,m,k,block,posl=1,posr,noww;
int seq[100090],ans[100090],sum[100090];
struct query{
    int l,r,id,in;
}ask[100090];

bool cmp(query a,query b)
{
    return (a.l/block)^(b.l/block) ? a.l<b.l : (((a.l/block)&1) ? a.r<b.r : a.r>b.r);
}

void remove(int x)
{
    sum[seq[x]]--;
    noww-=2*sum[seq[x]]+1;
}

void add(int x)
{
    sum[seq[x]]++;
    noww+=2*sum[seq[x]]-1;
}

int main()
{
    scanf("%d%d%d",&n,&m,&k);
    block=sqrt(n);
    for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&seq[i]);
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        scanf("%d%d",&ask[i].l,&ask[i].r);
        ask[i].id=i;
        ask[i].in=ask[i].l/block;
    }
    sort(ask+1,ask+1+m,cmp);
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        int l=ask[i].l,r=ask[i].r;
        while(posl<l) remove(posl++);
        while(posr>r) remove(posr--);
        while(posl>l) add(--posl);
        while(posr<r) add(++posr);
        ans[ask[i].id]=noww;
    }
    for(int i=1;i<=m;i++) printf("%d
",ans[i]);
    return 0;
}

例题2 

也是一道裸的不带修莫队。因为每个数范围在1e9内,所以先离散化一下,然后上裸的莫队。但是正睿神机(?)竟然卡unique......嘤。

#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cmath>

using namespace std;

int n,Q,block,m,posl=1,posr,noww;
int seq[500090],b[500090],tong[500090],ans[500090];
struct query{
    int l,r,id,in;
}ask[500090];

void re(int &x)
{
    x=0;
    char ch=getchar();
    bool flag=false;
    while(ch<'0'||ch>'9') flag|=(ch=='-'),ch=getchar();
    while(ch>='0'&&ch<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+(ch^48),ch=getchar();
    x=flag ? -x : x;
}

bool cmp(query a,query b)
{
//    return (a.l/block)^(b.l/block) ? a.l<b.l : (((a.l/block)&1) ? a.r<b.r : a.r>b.r);
    return a.in==b.in?(a.in&1)?a.r<b.r:a.r>b.r:a.in<b.in;
}

void remove(int x)
{
    tong[seq[x]]--;
    if(tong[seq[x]]==2) noww++;
    if(tong[seq[x]]==1) noww--;
}

void add(int x)
{
    tong[seq[x]]++;
    if(tong[seq[x]]==2) noww++;
    if(tong[seq[x]]==3) noww--;
}

int main()
{
    re(n);re(Q);
    for(int i=1;i<=n;i++) re(seq[i]),b[i]=seq[i];
    sort(b+1,b+1+n);
//    m=unique(b+1,b+1+n)-(b+1);
    for(int i=1;i<=m;i++) seq[i]=lower_bound(b+1,b+1+m,seq[i])-b;
    block=sqrt(n);
    for(int i=1;i<=Q;i++)
    {
        re(ask[i].l);re(ask[i].r);
        ask[i].id=i;ask[i].in=ask[i].l/block;
    }    
    sort(ask+1,ask+1+Q,cmp);
    for(int i=1;i<=Q;i++)
    {    
        int l=ask[i].l,r=ask[i].r;
        while(posl<l) remove(posl++);
        while(posr>r) remove(posr--);
        while(posl>l) add(--posl);
        while(posr<r) add(++posr);
        ans[ask[i].id]=noww;
    }
    for(int i=1;i<=Q;i++) printf("%d
",ans[i]);
    return 0;
}

更强的莫队算法,以后再见啦:)(如果我联赛后还能继续苟233)

原文地址:https://www.cnblogs.com/nopartyfoucaodong/p/9832423.html