列队,NOIP2017 TG D2T3。

树状数组经典题。

题目链接:洛谷

题意:

Sylvia 是一个热爱学习的女孩子。

前段时间,Sylvia 参加了学校的军训。众所周知,军训的时候需要站方阵。

Sylvia 所在的方阵中有\(n \times m\)名学生,方阵的行数为 \(n\),列数为 \(m\)。

为了便于管理,教官在训练开始时,按照从前到后,从左到右的顺序给方阵中 的学生从 \(1\) 到 \(n \times m\) 编上了号码(参见后面的样例)。即:初始时,第 \(i\) 行第 \(j\) 列 的学生的编号是\((i-1)\times m + j\)。

然而在练习方阵的时候,经常会有学生因为各种各样的事情需要离队。在一天 中,一共发生了 \(q\) 件这样的离队事件。每一次离队事件可以用数对\((x,y) (1 \leq x \leq n, 1 \leq y \leq m)\)描述,表示第 \(x\) 行第 \(y\) 列的学生离队。

在有学生离队后,队伍中出现了一个空位。为了队伍的整齐,教官会依次下达 这样的两条指令:

向左看齐。这时第一列保持不动,所有学生向左填补空缺。不难发现在这条 指令之后,空位在第 \(x\) 行第 \(m\) 列。

向前看齐。这时第一行保持不动,所有学生向前填补空缺。不难发现在这条 指令之后,空位在第 \(n\) 行第 \(m\) 列。
教官规定不能有两个或更多学生同时离队。即在前一个离队的学生归队之后, 下一个学生才能离队。因此在每一个离队的学生要归队时,队伍中有且仅有第 \(n\) 行 第 \(m\) 列一个空位,这时这个学生会自然地填补到这个位置。

因为站方阵真的很无聊,所以 Sylvia 想要计算每一次离队事件中,离队的同学 的编号是多少。

注意:每一个同学的编号不会随着离队事件的发生而改变,在发生离队事件后 方阵中同学的编号可能是乱序的。

题解:

注意到这个方阵被分成了最右侧一列,左侧\(m-1\)列的每一行,共\(n\)行这\(n+1\)个序列。

操作的本质是:每次从其中一个序列中删除一个值,然后在一个序列中加入一个值。

考虑前50%的部分分:

q是非常小的,我们发现可以把与\(x_i\)无关的行排除掉,因为这些行根本不会有操作。

然后维护每行和最后一列即可。

那么前80%呢?

前50%见上文。下面是后30%

注意到所有的操作只在第一行。

我们考虑把第一行和最后一列并在一起,形成新的序列。

这个序列要支持:删除第\(k\)个元素,在末尾加入元素。

可以使用平衡树实现,但是NOIP不考啊?

考虑用树状数组做?怎么做?树状数组维护这一位有没有元素,\(0\)就是没有,\(1\)就是有。

第\(k\)位就是前缀和等于\(k\)。

删除就是\(1\to 0\)。

添加就是\(0\to 1\),特别的,在末尾添加只要记一个末尾的指针就好了。

怎么找第k位?

树状数组上二分,\(O(log n)\)。

那么100%的数据呢?

发现这个矩阵开始的每一位都确定。

如果我们不维护每一行原来的元素,而是维护新加进来的元素呢?

新加进来的元素总数不会超过\(q\)。

而原来的元素可以直接得到。对于每一行,开一个树状数组来维护答案即可。

这个做法要求离线做,先对所有询问按照\(x_i\)排序,然后按照60%~80%的方法维护。

最后把每行的树状数组(合起来不超过\(q\)个元素),和最后一列的放在一起维护就好了。

时间复杂度\(O(qlog(q)+qlog(m+n+q))\)。

我的代码使用了指针来指向多棵树状数组,是洛谷跑的最快的!1488ms!

代码如下:

 #pragma GCC optimize("O2")
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#define F(i,a,b) for(int i=a;i<=b;++i)
#define dF(i,a,b) for(int i=a;i>=b;--i)
#define F2(i,a,b) for(int i=a;i<b;++i)
#define getchar() (SS==TT&&(TT=(SS=BB)+fread(BB,1,1<<15,stdin),TT==SS)?EOF:*SS++)
#define RR register
char BB[<<],*SS=BB,*TT=BB;
inline int read(){
RR int x;RR bool f;RR char c;
for (f=; (c=getchar())<''||c>''; f=c=='-');
for (x=c-''; (c=getchar())>=''&&c<=''; x=(x<<)+(x<<)+c-'');
return f?-x:x;
}
using namespace std;
int q,I[];
long long n,m,a[],b[];
inline bool cmp(int p1,int p2){return a[p1]==a[p2]?p1<p2:a[p1]<a[p2];}
int h[],len[],len2[],bit[];
long long arr[];
long long Ans[];
inline void Ins(int*array,int siz,int i,int x){for(;i<=siz;array[i]+=x,i+=i&-i);}
inline int binary(int*array,int siz,int x){
int l=,r,mid,sum,ans;
while(l<=siz&&array[l]<x) l<<=, ans=l;
r=l; sum=array[l>>=];
while(l<r-){
mid=l+r>>;
if(mid>siz||array[mid]+sum>=x) r=mid, ans=mid;
else l=mid, sum+=array[l];
} ans=r;
return ans;
}
int stk[],top;
int main(){
n=read(), m=read(), q=read();
F(i,,q) a[i]=read(), b[i]=read(), I[i]=i;
sort(I+,I+q+,cmp);
F(i,,m-) Ins(bit,m-,i,);
F(i,,n) len[i]=m-;
F(i,,q){
if(a[I[i-]]!=a[I[i]])
while(top) Ins(bit,m-,stk[top--],);
if(b[I[i]]>len[a[I[i]]]) continue;
int pos=binary(bit,m-,b[I[i]]);
Ans[I[i]]=(a[I[i]]-)*m+pos;
Ins(bit,m-,pos,-);
stk[++top]=pos;
--len[a[I[i]]];
}
int iter=;
F(i,,n){
while(iter<=q&&a[I[iter]]<i) ++iter;
h[i]=iter-;
}
h[n+]=q;
memset(bit,,sizeof bit);
F(i,,n) len[i]=, len2[i]=m-; len[n+]=n;
F(i,,n) Ins(bit+h[n+],n+q,i,), arr[q+i]=i*m;
F(i,,q){
if(Ans[i]){
int pos=binary(bit+h[n+],n+q,a[i]);
Ins(bit+h[n+],n+q,pos,-);
Ins(bit+h[n+],n+q,++len[n+],);
arr[h[n+]+len[n+]]=Ans[i];
Ins(bit+h[a[i]],h[a[i]+]-h[a[i]],++len[a[i]],);
arr[h[a[i]]+len[a[i]]]=arr[h[n+]+pos];
--len2[a[i]];
}
else{
int pos=binary(bit+h[n+],n+q,a[i]);
Ins(bit+h[n+],n+q,pos,-);
Ins(bit+h[n+],n+q,++len[n+],);
if(b[i]!=m){
int pos2=binary(bit+h[a[i]],h[a[i]+]-h[a[i]],b[i]-len2[a[i]]);
Ins(bit+h[a[i]],h[a[i]+]-h[a[i]],pos2,-);
Ans[i]=arr[h[a[i]]+pos2];
Ins(bit+h[a[i]],h[a[i]+]-h[a[i]],++len[a[i]],);
arr[h[a[i]]+len[a[i]]]=arr[h[n+]+pos];
} else Ans[i]=arr[h[n+]+pos];
arr[h[n+]+len[n+]]=Ans[i];
}
}
F(i,,q) printf("%lld\n",Ans[i]);
return ;
}
05-11 14:58