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前缀和(持续)

前缀和(持续)

作者: _NewMoon | 来源:发表于2020-02-14 15:02 被阅读0次

写在前面:(2020-2-12)
发现之前学习的一些算法忘了很多,准备最近在洛谷上找一些基础的题目做一做,熟悉一下这些基础算法,仅仅是Ac(暴力)的,

洛谷P1387最大的正方形

题目描述
在一个n*m的只包含0和1的矩阵里找出一个不包含0的最大正方形,输出边长。
输入格式
输入文件第一行为两个整数n,m(1<=n,m<=100),接下来n行,每行m个数字,用空格隔开,0或1.
输出格式
一个整数,最大正方形的边长

分析:二维前缀和的裸题,对于每个点,我们依次枚举边长从1到min(n,m)的正方形,因为矩阵的元素不是0就是1,所以我们利用二维前缀和计算出正方形中1的个数是否等于该正方形的面积,ans维护答案即可。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <queue>

using namespace std;

const int N = 1010;

int n,m;
int a[N][N];
int s[N][N];

bool check(int x1,int y1,int x2,int y2)
{
    int res = (x2-x1+1) * (y2-y1+1);
    int t = s[x2][y2] - s[x1-1][y2] - s[x2][y1-1] + s[x1-1][y1-1];
    if(t == res) return true;
    return false;
}
int main()
{
    cin>>n>>m;
    for(int i = 1; i<=n; i++)
        for(int j = 1; j<=m; j++)
            scanf("%d",&a[i][j]);
            
    
    for(int i = 1; i<=n; i++)
        for(int j = 1; j<=m; j++)
            s[i][j] = s[i-1][j] + s[i][j-1] - s[i-1][j-1] + a[i][j];
    
    int len = min(n,m);  //正方形的边长不可能超过n和m中小的那一个
    int ans = 0;
    for(int i = 1; i<=n; i++)
        for(int j = 1; j<=m; j++)
            for(int k = 1; k<=len; k++)
            {
                if(i+k-1 >n || j+k-1 >m) continue;
                if(check(i,j,i+k-1,j+k-1))
                {
                    ans = max(ans,k);
                    //cout<<ans<<endl;
                }
            }
    cout<<ans<<endl;
    return 0;
}

洛谷P2280激光炸弹

题目

很容易看出,此题和上题一样,是个二维前缀和的题目,但是由于处于正方形的边上的目标不会被摧毁,我们可以做一个转化,对二维前缀和来说,我们认为每个元素代表一个格子,所以,这题我们可以认为这些目标处于格子的中心,这样格子的左上角坐标是(Xi-0.5,Yi-0.5),右下角坐标是(Xi+0.5,Yi+0.5),而右下角处于格子交线上,所以我们依次枚举边长为R的正方形,利用二维前缀和维护答案即可。

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>

using namespace std;

const int N = 5050;

int a[N][N];
int u,r;

int main()
{
    cin>>u>>r;
    
    r = min(r,5001);
    for(int i = 0; i<u; i++)
    {
        int x,y,w;
        cin>>x>>y>>w;
        a[x+1][y+1] = w;
    }
    
    //预处理前缀和
    int n = 5001,m = 5001;
    for(int i = 1; i<=n; i++)
        for(int j = 1; j<=m; j++)
            a[i][j] += a[i-1][j] + a[i][j-1] - a[i-1][j-1];
        
    int ans = 0;
    
    for(int i = r; i<=n; i++)
        for(int j = r; j<=m; j++)
        {
            ans = max(ans,a[i][j] - a[i-r][j] - a[i][j-r] + a[i-r][j-r]);
            //cout<<ans<<" "<<i<<" "<<j<<endl;
        }
            
    cout<<ans<<endl;
    return 0;
}

洛谷P1114非常男女计划

题目描述
近来,初一年的XXX小朋友致力于研究班上同学的配对问题(别想太多,仅是舞伴),通过各种推理和实验,他掌握了大量的实战经验。例如,据他观察,身高相近的人似乎比较合得来。
万圣节来临之际,XXX准备在学校策划一次大型的“非常男女”配对活动。对于这次活动的参与者,XXX有自己独特的选择方式。他希望能选择男女人数相等且身高都很接近的一些人。这种选择方式实现起来很简单。他让学校的所有人按照身高排成一排,然后从中选出连续的若干个人,使得这些人中男女人数相等。为了使活动更热闹,XXX当然希望他能选出的人越多越好。请编写程序告诉他,他最多可以选出多少人来。
输入格式
第一行有一个正整数n,代表学校的人数。n≤100000
第二行有n个用空格隔开的数,这些数只能是0或1,其中,0代表一个女生,1代表一个男生
输出格式
输出一个非负整数。这个数表示在输入数据中最长的一段男女人数相等的子序列长度。
如果不存在男女人数相等的子序列,请输出0。

先想一想暴力的方法,枚举左右端点,前缀和计算区间的和(把女生的值设为-1),用ans来维护答案,这样暴力的复杂度是O(N^2),显然是通过不了的,其实在第二层循环那里可以优化一下,第二层循环从后向前枚举,如果当前枚举区间的长度小于ans,直接break,效率将大大提升。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <queue>

using namespace std;

const int N = 101000;

int n;
int a[N];
int s[N];

int main()
{
    scanf("%d",&n);
    
    for(int i = 1; i<=n; i++)
    {
        scanf("%d",&a[i]);
        if(!a[i]) a[i] = -1;
        s[i] = s[i-1] + a[i];
    }
    
    int ans = 0;
    for(int i = 1; i<=n; i++)
    {
        for(int j = n; j>=i+1; j--)
        {
            if(j-i+1 <ans) break;  //如果当前枚举的长度小于ans,不需要再往后遍历了
            if(s[j] - s[i-1] == 0)
                ans = max(ans,j-i+1);
        }
    }
    cout<<ans<<endl;
    return 0;
}

(更新-2020-3-25)

Codeforces#Round624C题-Perform the combo

我们可以使用前缀和解决这道题目:先记录每个字母出现的次数,然后求一遍前缀和,累加到答案中即可。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cstring>

using namespace std;

const int N = 2e5+100;

int t,n,m;
int p[N], a[N][26],ans[26];
char s[N];
int main()
{
    scanf("%d",&t);
    while(t--)
    {
        scanf("%d%d",&n,&m);
        scanf("%s",s+1);
        for(int i = 1; i<=m; i++) scanf("%d",&p[i]);

        //这里如果使用memset清空数组会超时
        for(int i = 1; i<=n; i++)
            for(int j = 0; j<26; j++)
                a[i][j] = 0;
        for(int i = 0; i<26; i++) ans[i] = 0;

        //记录每个字符出现的次数
        for(int i = 1; i<=n; i++) a[i][s[i]-'a'] ++;

        //求一遍前缀和,ans[i][j]即表示前i个字符中,字母j一共出现了多少次
        for(int i = 1; i<=n; i++)
            for(int j = 0; j<26; j++)
                a[i][j] += a[i-1][j];

        for(int i = 1; i<=m; i++)
            for(int j = 0; j<26; j++)
                ans[j] += a[p[i]][j];

        for(int i = 0; i<26; i++) ans[i] += a[n][i];
        for(int i = 0; i<26; i++) printf("%d ",ans[i]);
        puts("");
    }
    return 0;
}

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