RMQ问题的Sparse-Table算法
来源:互联网 发布:vb连接oracle 编辑:程序博客网 时间:2024/06/04 18:12
范围最小值问题(Range Minimum Query)
给出一个n个元素的数组,设计数据结构使得支持查询操作Query(L,R) 计算[L,R]中最小值
Tarjan的Sparse-Table算法预处理时间为O(nlogn) 查询只需要O(1)而且常数很小。
假设dp[i][j]表示从第i个数开始的2^j个数的最小值。
有下列公式:
dp[i][j] = min(dp[i,j-1],dp[i+2^(j-1)][j-1])
公式解释:
dp[i][j]表示s[i] s[i+1]…s[i+2^j-1]这一段的最小值
dp[i][j-1]表示s[i] s[i+1]…s[i+2^(j-1)-1]这一段的最小值
dp[i+2^(j-1)][j-1]表示s[i+2^(j-1)] s[i+2^(j-1)+1]…s[i+2^j-1]这一段的最小值
可以看出,后两者的和刚刚好覆盖了dp[i][j]。
注意2^j<=n 因此dp数组的元素个数不超过nlogn,而每一项都可以在常数时间计算完毕,所以总时间为O(nlogn)
void RMQ_init(const vector<int> &A){ int n = A.size(); for(int i = 0 ; i < n ; i ++) dp[i][0] = A[i]; for(int j = 1 ; (1<<j) <= n ; j ++) { for(int i = 0 ; i+(1<<j)-1 < n ; i ++) { dp[i][j] = min(dp[i][j-1],dp[i+(1<<(j-1))][j-1]); } }}
查询操作也很简单,令k为满足2^k <= R-L+1的最大整数。
所以以L开头,以R结尾的两个区间合起来即覆盖了查询区间[L,R]
int RMQ(int L,int R){ int k = 0; while((1<<(k+1)) <= R-L+1) k ++; return min(dp[L][k],dp[R-(1<<k)+1][k]);}
NOJ1042 裸RMQ问题的Sparse-Table实现
#include <cstdio>#include <algorithm>using namespace std;const int maxn = 10010;int n;int s[maxn];int dp[maxn][15];int query(int a,int b){ int k = 0; while(1<<(k+1) <= b-a+1) k++; return min(dp[a][k],dp[b-(1<<k)+1][k]);}int main(){ scanf("%d",&n); for(int i = 1 ; i <= n ; i ++) scanf("%d",&s[i]); for(int i = 1 ; i <= n ; i ++) dp[i][0] = s[i]; for(int j = 1 ; (1<<j) <= n ; j ++) { for(int i = 1 ; i+(2<<(j-1))-1 <= n ; i ++) { dp[i][j] = min(dp[i][j-1],dp[i+(1<<(j-1))][j-1]); } } int q; scanf("%d",&q); while(q--) { int a,b; scanf("%d%d",&a,&b); printf("%d\n",query(a,b)); } return 0;}
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