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P1319 压缩技术
https://www.luogu.com.cn/problem/P1319
简单的签到模拟题
#include <iostream>//c++标准库
using namespace std;
int main(){int a,n,t=0,i=0,b,s=0;//t判断有没有回车,i判断输出什么,s判断有没有输完cin>>n;while(s<n*n){cin>>a;//循环输入a;i++;for(b=a;b>=1;b--){if(t==n){cout<<endl;t=0;}//判断是否需要回车,回车后t要清零if(i%2==1)cout<<0;else cout<<1;//判断是否i不被2整除,输出0,否则输出1,注意不要回车t++;s++;//t与s加一}}cout<<endl;return 0;
}
P8598 [蓝桥杯 2013 省 AB] 错误票据
https://www.luogu.com.cn/problem/P8598
这道题是判断输入的数字是否连续和重复的,那肯定是要让数字从小到大排序才能找到中断和重复数字。那排序复杂度最少是O(nlgn),是否有更快的方法?
因为输入的数字不是按照大小排序的,非常自然的想到哈希表去处理。用哈希表h记录出现的数字的次数,最后去遍历,如果出现了0次,说明中断了,如果出现了1次以上,说明重复了。
题目中给的数据范围是:正整数(不大于 1 0 5 10^5 105),因此哈希表的大小是1e5 + 5
。
另外要注意,如果从头遍历哈希表,前面可能有许多0,要判断更多的情况,因此可以记录下输入的最大值amax和最小值amin,在这个边界[amin,amax]
里去找0和大于1的值对应的下标。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;const int K = 1e5 + 5;
int h[K];
int main() {int N;cin >> N;int amin = 1e5;int amax = 0;int m, n; int x;while (N--) {while (cin >> x) {if (++h[x] > 1) n = x;amin = min(amin, x);amax = max(amax, x);}}for (int i = amin; i <= amax; i++) {if (h[i] == 0) m = i;}cout << m << " " << n;return 0;
}
P1115 最大子段和
https://www.luogu.com.cn/problem/P1115
一道经典的考研及面试题,有许多解法
要求找出连续字串的最大和,那就需要确定左右区间[l,r]
,再计算这个区间和。
1.暴力
我们要枚举所有情况,也就是枚举出所有的区间情况,那么l
取值是[0,len(s))
,r
取值是[i,len(s))
,两层for循环。确定区间后,还要遍历区间所有数字计算和,那么整体的复杂度就是O(n^3)
。这个复杂度非常高。
2.前缀和
上面的暴力求解中,第三步计算区间和,我们理所当然的对应前缀和的知识点,可以用前缀和通过O(1)
的时间去计算区间所有数字计算和。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;int maxSubarraySum(vector<int>& nums) {int n = nums.size();vector<int> prefixSum(n + 1, 0); // 前缀和数组,prefixSum[i]表示前i个元素的和for (int i = 1; i <= n; i++) {prefixSum[i] = prefixSum[i - 1] + nums[i - 1];}int maxSum = INT_MIN; // 最大和for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = i + 1; j <= n; j++) {int sum = prefixSum[j] - prefixSum[i]; // 计算从第i个元素到第j个元素的和maxSum = max(maxSum, sum);}}return maxSum;
}int main() {int n;cin >> n;vector<int> nums(n);for (int i = 0; i < n; i++) {cin >> nums[i];}int maxSum = maxSubarraySum(nums);cout << maxSum;return 0;
}
但是用前缀和虽然把时间复杂度降到了O(n^2)
,但是依旧有的测试点过不了,我们还需要复杂度更低的代码。
3.贪心
考虑更低的复杂度,我们思考如何用O(n)
的时间解决,也就是遍历一遍这个数组。
采用贪心的思想,记录最大和maxSum
(当前为止最大的子串和)和当前和currentSum
(当前为止选择的连续子串和)
遍历每个数时更新这两个变量。maxSum=max(maxSum,currentSum)
这个没什么好说的。在更新currentSum
时,如果 c u r r e n t S u m < 0 currentSum<0 currentSum<0,就说明从之前的起点 l l l到当前下标 i i i这段 [ l , i ] [l,i] [l,i]的和 s u m [ l , i ] < 0 sum_{[l,i]}<0 sum[l,i]<0。往后再加后面的数字 a [ i + 1 ] a[i+1] a[i+1]时,如果 l l l不变,有 s u m [ l , i ] + a [ i + 1 ] < a [ i + 1 ] sum_{[l,i]}+a[i+1]<a[i+1] sum[l,i]+a[i+1]<a[i+1],那我们肯定是要舍弃 [ l , i ] [l,i] [l,i]这一段的,从 i + 1 i+1 i+1开始重新计算,也就是令 l = i + 1 , c u r r e n t S u m = 0 l=i+1, currentSum=0 l=i+1,currentSum=0。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;int maxSubarraySum(vector<int>& nums) {int n = nums.size();int maxSum = INT_MIN; // 最大和int currentSum = 0; // 当前和for (int i = 0; i < n; i++) {currentSum += nums[i];if (currentSum > maxSum) {maxSum = currentSum;}if (currentSum < 0) {currentSum = 0;}}return maxSum;
}int main() {int n;cin >> n;vector<int> nums(n);for (int i = 0; i < n; i++) {cin >> nums[i];}int maxSum = maxSubarraySum(nums);cout << maxSum;return 0;
}
降低复杂度之后可以通过全部的样例点。
4.动态规划
另一种思路是动态规划。
可以令 d p [ i ] dp[i] dp[i]表示:以 i i i结尾的连续子串最大和。
那么考虑所有的情况,结果应该是: r e s = m a x 1 ≤ i ≤ n d p [ i ] res=max_{1\leq i \leq n} dp[i] res=max1≤i≤ndp[i]。
重点是状态转移方程。遍历到 i i i时,因为要求区间连续,只有两种情况:用 [ l , i − 1 ] [l,i-1] [l,i−1]和不用 [ l , i − 1 ] [l,i-1] [l,i−1]。如果用的话,那新的区间是 [ l , i ] [l,i] [l,i];如果不用,那新的区间是 [ i , i ] [i,i] [i,i]。因此有: d p [ i ] = m a x ( d p [ i − 1 ] + a [ i ] , a [ i ] ) dp[i] = max(dp[i-1]+a[i],a[i]) dp[i]=max(dp[i−1]+a[i],a[i])。
另外由于 d p [ i ] dp[i] dp[i]只跟 d p [ i − 1 ] dp[i-1] dp[i−1]有关,dp数组可以用滚动数组优化空间。
时间复杂度是 O ( n ) O(n) O(n),空间复杂度是 O ( 1 ) O(1) O(1),与贪心相同。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;int main() {int n;cin >> n;int ans = INT_MIN;int dp = 0;for (int i = 1; i <= n; i++) {int x;cin >> x;dp = max(x, dp + x);ans = max(ans, dp);}cout << ans;return 0;
}
P1002 [NOIP2002 普及组] 过河卒
https://www.luogu.com.cn/problem/P1002
首先这道题如果用搜索,每个节点两种状态,需要用dfs递归很多层。因此看看能不能用动态规划去优化重复子问题。
动态规划,每个位置只能从上面或右面走到,对应两个状态转移:
d p [ i ] [ j ] = d p [ i − 1 ] [ j ] + d p [ i ] [ j − 1 ] dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i][j-1] dp[i][j]=dp[i−1][j]+dp[i][j−1]
另外要注意,马对应上面的位置下标有可能越界,为了方便起见,我们将所有的坐标对应的+2
#include<bits/stdc++.h> using namespace std;
long long int dp[40][40], ma[40][40];
int n, m, a, b;
int main() {cin >> n >> m >> a >> b;n += 2, m += 2, a += 2, b += 2;ma[a][b] = 1;ma[a - 1][b + 2] = 1;ma[a - 1][b - 2] = 1;ma[a + 1][b - 2] = 1;ma[a + 1][b + 2] = 1;ma[a + 2][b - 1] = 1;ma[a + 2][b + 1] = 1;ma[a - 2][b - 1] = 1;ma[a - 2][b + 1] = 1;dp[1][2] = 1;for (int i = 2; i <= n; i++) {for (int j = 2; j <= m; j++) {if (ma[i][j] == 1) {continue;}else dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1];}}cout << dp[n][m];return 0;
}