莫队! 莫队!

1.传说中能够解决一切区间问题的算法,其实就是一种优化了的暴力解法。

当知道一个区间的[L,R]的范围,你就可以求出[L-1,R],[L,R-1],[L-1,R-1],区间的范围,莫队算法的实质是通过将询问排序,每个询问均由前一个询问(排序后的)转移得来,通过一定的排序优化时间复杂度。往往可以有O(N,√N)的效果,显然对于两次询问L,R和L′,R′,知道了L,R的答案,就可以暴力计算|L−L′|+|R−R′|次得出L′,R′的答案。|L−L′|+|R−R′|。也就是曼哈顿距离

把每个询问看作是二维平面上的点,那么我们的最小总时间,就是这些点的最小曼哈顿距离生成树

2.莫队算法的核心:分块。因为在询问时我们要尽可能的降低询问的次数来降低时间复杂度,所以采用分块的策略会取得意想不到的惊喜。现在举个例子:这是题目给出的一组查询,(2 3)(1 4)  (4 5)  (1 6)  (7 9)(8 9)(5 8)(6 8)

现在我们让他根据左端点从小到大排序(1 4)  (1 6)(2 3)(4 5)  (5 8)  (6 8)  (7 9)  (8 9)

查询的次数:L=1+2+1+1+1+1=7     R=2+3+2+3+1=11;

按照分块的思想将这几组数据排序:(2,3)/(1,4)/(1,6)(4,5)/(5,8)/(6,8)  (7,9)/(8,9) 

这次的查询次数:L=1+3+1+1+1+1=8  R=1+2+1+3+1=8

第一次总共查询了18次 而第二次查询了16次 明显的降低了查询的次数。

3.总结一下,莫队算法的使用总共分为这么几步:1.分块 2.根据分块排序 3.询问(不断更新维护)4..记录 5.输出

现在来看一个题目;小Z的袜子

Description

作为一个生活散漫的人,小Z每天早上都要耗费很久从一堆五颜六色的袜子中找出一双来穿。终于有一天,小Z再也无法忍受这恼人的找袜子过程,于是他决定听天由命……
具体来说,小Z把这N只袜子从1到N编号,然后从编号L到R(L 尽管小Z并不在意两只袜子是不是完整的一双,甚至不在意两只袜子是否一左一右,他却很在意袜子的颜色,毕竟穿两只不同色的袜子会很尴尬。
你的任务便是告诉小Z,他有多大的概率抽到两只颜色相同的袜子。当然,小Z希望这个概率尽量高,所以他可能会询问多个(L,R)以方便自己选择。

Input

输入文件第一行包含两个正整数N和M。N为袜子的数量,M为小Z所提的询问的数量。接下来一行包含N个正整数Ci,其中Ci表示第i只袜子的颜色,相同的颜色用相同的数字表示。再接下来M行,每行两个正整数L,R表示一个询问。

Output

包含M行,对于每个询问在一行中输出分数A/B表示从该询问的区间[L,R]中随机抽出两只袜子颜色相同的概率。若该概率为0则输出0/1,否则输出的A/B必须为最简分数。(详见样例)

Sample Input

6 4
1 2 3 3 3 2
2 6
1 3
3 5
1 6

Sample Output

2/5
0/1
1/1
4/15
【样例解释】
询问1:共C(5,2)=10种可能,其中抽出两个2有1种可能,抽出两个3有3种可能,概率为(1+3)/10=4/10=2/5。
询问2:共C(3,2)=3种可能,无法抽到颜色相同的袜子,概率为0/3=0/1。
询问3:共C(3,2)=3种可能,均为抽出两个3,概率为3/3=1/1。
注:上述C(a, b)表示组合数,组合数C(a, b)等价于在a个不同的物品中选取b个的选取方案数。
【数据规模和约定】
30%的数据中 N,M ≤ 5000;
60%的数据中 N,M ≤ 25000;
100%的数据中 N,M ≤ 50000,1 ≤ L < R ≤ N,Ci ≤ N。

思路:这是一个明显的莫队的模板题,就是在维护时多了一些步骤

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define mes(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
#define rep(i,m,n) for(i=m;i<=n;i++)
typedef long long ll;
using namespace std;
int max3(int a,int b,int c){return max(max(a,b),c);}
ll min3(ll a,ll b,ll c){return min(min(a,b),c);}
const double PI=acos(-1);
const int inf=0x3f3f3f3f;
const double esp=1e-6;
const int maxn=1e6+5;
const int mod=1e9+7;
ll gcd(ll a,ll b){return b?gcd(b,a%b):a;}
ll lcm(ll a,ll b){return a/gcd(a,b)*b;}
ll inv(ll b){if(b==1)return 1; return (mod-mod/b)*inv(mod%b)%mod;}
ll fpow(ll n,ll k){ll r=1;for(;k;k>>=1){if(k&1)r=r*n%mod;n=n*n%mod;}return r;}
ll Fpow(ll n,ll k){ll r=1;for(;k;k>>=1){if(k&1)r=r*n;n=n*n;}return r;}
int n,m,ss;
int a[50005];
int pos[50005];
struct node
{
    int l,r;
    int idex;
}pp[500005];
struct node1{
    ll Ans,tt;
    ll cntt;
}res[500005];
bool cmp(node a,node b)
{
    if(pos[a.l]==pos[b.l])
        return a.r=2)
       {
            ans=ans-(vis[a[x]]-1)*(vis[a[x]]-2)/2;
            ans=ans+vis[a[x]]*(vis[a[x]]-1)/2;
       }
}
void del(int x)
{
    vis[a[x]]--;
    if(vis[a[x]]>=1)
    {
        ans=ans-(vis[a[x]]+1)*(vis[a[x]])/2;
        ans=ans+vis[a[x]]*(vis[a[x]]-1)/2;
    }
}
int main()
{

    scanf("%d",&n);
    scanf("%d",&m);
    ss=(int)sqrt(n*1.0);//分块
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        scanf("%d",&a[i]);
        pos[i]=(i-1)/ss+1;//将每一部分分开
    }

    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        scanf("%d%d",&pp[i].l,&pp[i].r);
        pp[i].idex=i;
    }
    sort(pp+1,pp+1+m,cmp);//按照分块排序
    int tl,tr;
    tl=tr=0;
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        while(tlpp[i].l)add(--tl);

        while(trpp[i].r)del(tr--);

        int xx=pp[i].idex;
        if(ans==0)//这里让我挑了半天原因就是0不能做分子
        {
            res[xx].Ans=0;
            res[xx].tt=1;
        }
        else
        {
            res[xx].Ans=ans;
            res[xx].tt=C(pp[i].r-pp[i].l+1);
            ll k=gcd(res[xx].Ans,res[xx].tt);
            res[xx].Ans=res[xx].Ans/k;
            res[xx].tt=res[xx].tt/k;
        }
    }
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        printf("%lld/%lld\n",res[i].Ans,res[i].tt);
    }


    return 0;
}

 

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