📜  莫的算法的工作和需要(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:11:50.128000             🧑  作者: Mango

莫队算法的工作和需要

莫队算法,也称为“莫的算法”,是一种常用的处理静态区间查询问题的算法。

工作原理

莫队算法的核心思想是“莫为半分”,即将区间分块,每个块内部按照左右端点的大小排序,块之间按照左端点大小排序。然后对整个序列进行处理,将每次询问的左端点和右端点同时移动到下一个块的左右端点,从而使得每个块内的元素仅被遍历了一次。

具体的实现方法包括以下几个步骤:

  1. 将待处理的序列分成若干个块,每个块的大小为 $\sqrt{n}$。
  2. 对于每个询问,先将左右端点移动到下一个块的边缘,然后在当前块的元素上使用暴力算法处理询问。
  3. 如果询问跨越了多个块,则按照块内元素排序的顺序依次处理每个块内的元素。
需要的数据结构

莫队算法需要用到以下的数据结构:

  1. 块:对待处理的序列进行分块,每个块的大小为 $\sqrt{n}$,极端情况下,块大小为 $1$。
  2. 左右端点:在处理每个询问时,需要移动左右端点到下一个块的边缘,并在当前块内使用暴力算法处理询问。
  3. 询问数组:存储待处理的询问,一般采用结构体存储左右端点和询问编号。
  4. 标记数组:用于记录每个数的出现次数,支持加入和删除。在移动左右端点时,需要相应地调整标记数组。
需要的时间复杂度和空间复杂度

莫队算法的时间复杂度为 $O(n\sqrt{n})$,其中$n$为序列的长度。空间复杂度为 $O(n)$。由于莫队算法仅适用于静态区间查询问题,因此无法应用于动态区间查询问题。