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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:27:47.217000             🧑  作者: Mango

范围查询以计算位于给定范围内的元素:MO的算法

MO的算法是一种经典的算法,用于解决静态区间问题,例如计算位于给定范围内的元素。该算法的时间复杂度为O((n+m)*sqrt(n)),其中n为元素个数,m为询问个数,sqrt(n)为块长,具有较好的效率。

实现思路

MO的算法将查询离线处理,并将元素按照块长进行分块,同时存储块内元素的信息。在查询时,将查询按照左端点所在块和右端点进行分类,然后在每一个块内进行查询,最后合并每一块中的结果得到最终结果。

代码实现

MO的算法的实现需要进行以下步骤:

  1. 对元素按照块长进行分块,并对每一个块内的元素进行处理。
  2. 对查询进行离线处理,并按照块的编号和右端点进行排序。
  3. 对每一个查询,分别计算每一个块内的元素,得到每一个块的结果。
  4. 合并每一个块的结果,得到最终结果。

以下是实现该算法的主要代码:

int b; //块长
int num[maxn]; //元素数组
int qnum[maxn]; //查询数组
int ql[maxn], qr[maxn]; //查询左右端点
int ans[maxn]; //查询结果
int cnt[maxn]; //记录每个元素出现次数的数组
int res; //目前的答案

struct Query {
    int l, r, id;
} Q[maxn]; //查询结构体

bool cmp(const Query& x, const Query& y)
{
    if (x.l / b != y.l / b)
        return x.l / b < y.l / b;
    return x.r < y.r;
}

void add(int x)
{
    cnt[num[x]]++;
    if (cnt[num[x]] == 1)
        res++;
}

void del(int x)
{
    cnt[num[x]]--;
    if (cnt[num[x]] == 0)
        res--;
}

void MO()
{
    sort(Q, Q + qnum, cmp);

    int l = 0, r = -1;
    for (int i = 0; i < qnum; i++) {
        int qlc = Q[i].l, qrc = Q[i].r;

        while (l > qlc) add(--l);
        while (r < qrc) add(++r);
        while (l < qlc) del(l++);
        while (r > qrc) del(r--);

        ans[Q[i].id] = res;
    }
}
使用说明

使用MO的算法计算位于给定范围内的元素的主要步骤包括:

  1. 定义块长:根据不同的问题进行调整,一般取sqrt(n)。
  2. 初始化元素数组:根据题目要求进行初始化。
  3. 初始化查询数组:根据题目要求进行初始化。
  4. 初始化查询结构体:按照左右端点和查询编号进行初始化。
  5. 调用MO函数进行查询,并输出结果。
总结

MO的算法是一种经典的算法,用于解决静态区间问题,例如计算位于给定范围内的元素。该算法具有较好的效率,是解决静态区间问题的常用算法之一。在实践中需要根据具体问题进行调整,在保证算法正确性的前提下进行效率上的优化。