1 条题解
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题目分析
本题要求处理大量区间查询,计算所有子区间价值之和。直接枚举子区间不可行,需要高效算法。
算法思路
核心思想:增量维护 + 历史版本和
关键观察:
- 固定右端点 ,考虑所有以 结尾的子区间
- 当 右移时,可以利用之前的结果增量计算
算法流程详解
1. 问题转化
对于查询 ,答案为:
其中 $f(l, r) = (\text{AND}_{i=l}^r a_i) \times (\text{OR}_{i=l}^r b_i) \times (\gcd_{i=l}^r c_i)$
2. 增量维护
固定右端点 ,维护所有 的前缀和:
while (ptr) { uint w1 = a[ptr] & a[ptr + 1]; uint w2 = b[ptr] | b[ptr + 1]; uint w3 = __gcd(c[ptr], c[ptr + 1]); if (w1 == a[ptr] && w2 == b[ptr] && w3 == c[ptr]) break; a[ptr] = w1; b[ptr] = w2; c[ptr] = w3; --ptr; }这段代码从右往左合并区间,直到值不再变化,减少需要更新的位置。
3. 历史版本和
使用
p[], q[], t[], T维护带时间戳的前缀和:p[i]: 当前位置的导数(增量)q[i]: 基础值t[i]: 最后更新时间T: 当前时间
更新公式:
q[i] = val(i - 1); // 继承之前的值 while (ptr <= i) { q[ptr] = val(ptr); p[ptr] = p[ptr - 1] + a[ptr] * b[ptr] * c[ptr]; t[ptr] = T; ++ptr; } ++T;4. 查询处理
rst[x.se] = val(i) - val(x.fi - 1);利用前缀和性质:
关键技术与优化
1. 区间合并优化
- 利用位运算和gcd的性质,减少重复计算
- 当值不变时提前终止,均摊
2. 历史版本管理
- 通过时间戳避免重复计算
- 支持快速区间查询
3. 高效IO
- 自定义快读快写
- 批量输出减少系统调用
4. 空间优化
- 离线处理查询,按右端点分组
- 原地更新数组,减少内存占用
复杂度分析
- 预处理:均摊
- 查询处理:
- 总复杂度:
对于 完全可行。
样例验证
样例输入
5 3 3 3 1 1 1 2 1 3 2 2 4 5 3 4 4 1 2 2 5 4 5计算过程
- 右端点1: 子区间[1,1]价值=3×2×4=24
- 右端点2: [1,2]=24, [2,2]=3×1×5=15
- 右端点3: 更新多个区间值
- 最终输出: 48, 63, 24
算法优势
- 理论最优:线性复杂度处理大规模数据
- 实现精巧:利用数学性质大幅优化
- 内存友好:原地操作减少空间占用
- 实用性强:适用于类似区间聚合问题
该算法通过巧妙的增量维护和历史版本管理,高效解决了大规模区间查询问题。
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信息
- ID
- 4697
- 时间
- 10000ms
- 内存
- 256MiB
- 难度
- 10
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