RMQ(各方归纳)
来源:互联网 发布:hadoop云计算平台 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 08:45
大神链接:http://www.mirac1e.com/2016/01/05/rmq%E6%A8%A1%E6%9D%BF/(rmq)
概述:
MQ(Range Minimum/Maximum Query),即区间最值查询,是指这样一个问题:对于长度为n的数列A,回答若干询问RMQ(A,i,j)(i,j<=n),返回数列A中下标在i,j之间的最小/大值。这两个问题是在实际应用中经常遇到的问题,下面介绍一下解决这两种问题的比较高效的算法。当然,该问题也可以用线段树(也叫区间树)解决,算法复杂度为:O(N)~O(logN)
首先是预处理,用动态规划(DP)解决。
设A[i]是要求区间最值的数列,F[i, j]表示从第i个数起连续2^j个数中的最大值。(DP的状态)
例如:
A数列为:3 2 4 5 6 8 1 2 9 7
F[1,0]表示第1个数起,长度为2^0=1的最大值,其实就是3这个数。同理 F[1,1] = max(3,2) = 3, F[1,2]=max(3,2,4,5) = 5,F[1,3] = max(3,2,4,5,6,8,1,2) = 8;
并且我们可以容易的看出F[i,0]就等于A[i]。(DP的初始值)
这样,DP的状态、初值都已经有了,剩下的就是状态转移方程。
我们把F[i,j]平均分成两段(因为f[i,j]一定是偶数个数字),从 i 到i + 2 ^ (j - 1) - 1为一段,i + 2 ^ (j - 1)到i + 2 ^ j - 1为一段(长度都为2 ^ (j - 1))。用上例说明,当i=1,j=3时就是3,2,4,5 和 6,8,1,2这两段。F[i,j]就是这两段各自最大值中的最大值。于是我们得到了状态转移方程F[i, j]=max(F[i,j-1], F[i + 2^(j-1),j-1])。
以下给一道线段树模板题,这里我刚开始用RMQ做的时候总是超时,但是却具有借鉴意义,能够更清晰的让你明白什么时候才能用emq解题问题:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1754
代码如下:(这里交上会超时,只是为了让读者明白RMQ的弊端)
#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include<limits.h>#include<algorithm>using namespace std;#define maxn 200005int a[maxn];int dp[maxn][30];int n;void rmq(){ for(int i=1; i<=n; i++) dp[i][0]=a[i]; for(int j=1; (1<<j)<=n; j++) for(int i=1;i+(1<<j)-1<=n;i++) dp[i][j]=max(dp[i][j-1],dp[i+(1<<(j-1))][j-1]);}int RMQ(int L,int R){ int k=0; while((1<<(k+1))<=R-L+1) k++; return max(dp[L][k],dp[R-(1<<k)+1][k]);}int main(){int m,i,j;char str;int b,c;while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF){for(i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&a[i]);rmq();for(i=0;i<m;i++){scanf(" %c",&str);scanf("%d%d",&b,&c);if(str=='Q')printf("%d\n",dp[b][c]);else if(str=='U'){a[b]=c;rmq();}}}return 0;}
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