📜  使用阶乘范围和更新和查询(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:22:27.286000             🧑  作者: Mango

使用阶乘范围进行更新和查询

阶乘是一个数学概念,指在一个正整数n及其之前所有正整数的积,通常用n!表示,如5!=5×4×3×2×1=120。在计算机算法中,阶乘经常被使用,特别是在组合数学中,如计算n个元素的全排列。本文将介绍如何使用阶乘范围进行更新和查询。

使用阶乘范围进行更新

假设你需要更新一个长度为n(n<=10^5)的数组,使其区间[l, r]内的所有元素都加上x。如果你直接进行暴力更新,时间复杂度是O(n),无法满足要求。此时,可以考虑使用阶乘范围进行更新。

具体做法是:将数组分成sqrt(n)(向上取整)个块,每个块的长度为sqrt(n)(向上取整)个元素。同时,记录每个块区间的乘积,即该块所有元素的乘积。当进行区间更新时,首先找到包含l和r的块。对于完全包含在[l, r]中的块,直接更新该块区间乘积,并将该块内所有元素加上x。对于不完全包含在[l, r]中的块,更新该块内[l, r]所对应的元素,并重新计算该块的区间乘积。

该方法的时间复杂度是O(sqrt(n)),加速效果显著。

使用阶乘范围进行查询

如果需要查询区间[l, r]内的所有元素的乘积,可以使用和上面类似的做法。同样将数组分成sqrt(n)(向上取整)个块,每个块的长度为sqrt(n)(向上取整)个元素。同时,记录每个块区间的乘积,即该块所有元素的乘积。当进行区间查询时,首先找到包含l和r的块。对于完全包含在[l, r]中的块,直接返回该块区间乘积。对于不完全包含在[l, r]中的块,则依次计算该块内[l, r]所对应的元素的乘积,并将结果与已知的块区间乘积相乘。

这种方法的时间复杂度同样是O(sqrt(n)),比暴力计算要快很多。

总结

使用阶乘范围进行更新和查询是一种常见的计算优化方法,尤其在需要频繁进行区间更新或查询的场景下,可以大大提高计算速度。