介绍:
区间修改查询问题一般会想到用线段树或者树状数组来做,但是题目是离线查询,即完成修改后再查询的话,可以用到差分数组。
差分数组:
对于数组a[i],我们令d[i]=a[i]-a[i-1] (特殊的,第一个为d[1]=a[1]),则d[i]为一个差分数组。我们发现统计d数组的前缀和sum数组,有sum[i]=d[1]+d[2]+d[3]+...+d[i]=a[1]+a[2]-a[1]+a[3]-a[2]+...+a[i]-a[i-1]=a[i],即前缀和sum[i]=a[i];因此每次在区间[l,r]增减x只需要令d[l]+x,d[r+1]-x,就可以保证[l,r]增加了x,而对[1,l-1]和[r+1,n]无影响。 复杂度则是O(n)的。
题目:
HDU 1556 Color the ball
题意:
给出一个区间n, n个数初始值都是0, 给出n个区间修改,修改是在[l,r]上加1, 最后输出n个数。
分析:
属于离线查询, 可以维护差分数组来求出最后的数字。
1 #include<bits/stdc++.h>
2 using namespace std;
3 #define INF 0x3f3f3f3f
4 const int N = 100000 + 10;
5 int m, q;
6 long long a[N], d[N], sum[N];
7 int main() {
8 int n;
9 while (scanf("%d", &n) && n) {
10 memset(a, 0, sizeof(a));//初始化都为0
11 int l, r;
12 memset(d, 0, sizeof(d));
13 d[1] = a[1];//特殊处理第一个数
14 for (int i = 0; i < n; i++) {
15 scanf("%d%d", &l, &r);
16 d[l] += 1;
17 d[r+1] -= 1;
18 }
19 memset(sum, 0, sizeof(sum));
20 for (int i = 1; i <= n; ++i) {
21 sum[i] = sum[i-1] + d[i]; //求d[i]前缀和, 也就是修改后的a[i]
22 }
23 for (int i = 1; i <= n; ++i){
24 printf("%lld",sum[i]);
25 if(i != n) printf(" ");
26 }
27 puts("");
28 }
29
30 return 0;
31 }
BZOJ 3043 IncDec Sequence
题意:
给定一个长度为n的数列a[i],每次可以选择一个区间[l,r],使这个区间内的数都加一或者都减一。
求:(1)至少需要多少次操作才能使数列中的所有数都一样。
(2)在保证最少次数的前提下,最终得到的数列有多少种
分析:
因为我们最终是求一个所有数的一样的序列, 所以其差分数组就是除了d[1]外,d[2]~d[n]全为0。
然后题目中区间加一或者区间减一操作, 其实就是在差分数组中, 找出两个下标i, j, d[i]++, d[j]--(或者d[i]--, d[j]++)
所以我们就可以利用这个操作把d[2]~d[n]中的正数和负数中和, 然后还有会一部分正数(或负数)多出来, 我们只需要在这个点上面直接加减就好(这个单点操作其实有两重意义,涉及第二问)
我们求出d[2]~d[n]的正数和绝对值pos, 负数和绝对值neg
所以第一问的答案就是max(pos,neg)
刚刚提到了有一个单点操作的意义, 我们就拿d[i]++来说吧
第一种含义是, 因为d[1]是什么并没有关系, 所以可以代表d[1]-- , d[i]++, 实际意义就是数组a[1]~a[i-1]都减去1。
第二种含义是, 因为修改区间[l,r]加一是在d[l]++, d[r+1]--, 如果这个r等于n的时候, 那么r+1并没有意义, 所以也成了单点操作, 实际意义就是a[i]~a[n]加上1。
就是说那个多出来的d[i]可以配给d[1]或者d[n+1](没有意义)
所以我们的问题二可以转化为d[1]的取值个数, 那么可以配0次, 1次...到abs(pos-neg)次, 所以最终d[1]的取值总共abs(pos-neg)+ 1次。
原文链接: https://www.cnblogs.com/Jadon97/p/8053946.html
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