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【洛谷2216】[HAOI2007] 理想的正方形(二維RMQ)

點此看題面

大致題意: 求出一個矩陣中所有nnn*n正方形中極差的最小值。

另一種做法

聽說這題可以用單調佇列去做,但是我寫了一個二維RMQRMQ

二維RMQRMQ

RMQRMQ相信大家都會的,而 二維RMQRMQ 其實與普通RMQRMQ是沒什麼區別的。

我們可以用Maxi,j,kMax_{i,j,k}來表示(i,j)(i+2k,j+2k)(i,j)\sim(i+2^k,j+2^k)這個矩陣內的最大值,Mini,j,kMin_{i,j,k}同理。

由於求的是一個正方形內的最大值與最小值,所以(

i,j)(x,y)(i,j)\sim(x,y)這個矩陣內的最大值就等於

max(Maxi,j,Log,Maxx2Log+1,j,Log,Maxi,y2Log+1,Log,Maxx2Log+1,y2Log+1,Log)max(Max_{i,j,Log},Max_{x-2^{Log}+1,j,Log},Max_{i,y-2^{Log}+1,Log},Max_{x-2^{Log}+1,y-2^{Log}+1,Log})

og)

其中LogLog表示log2(xi)log_2(x-i)=log2(yj)=log_2(y-j)),最小值同理。

那麼程式碼就很簡單了。

程式碼

#include<bits/stdc++.h>
#define max(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))
#define min(x,y) ((x)<(y)?(x):(y))
#define uint unsigned int
#define LL long long
#define ull unsigned long long
#define swap(x,y) (x^=y,y^=x,x^=y)
#define abs(x) ((x)<0?-(x):(x)) #define INF 1e9 #define Inc(x,y) ((x+=(y))>=MOD&&(x-=MOD)) #define ten(x) (((x)<<3)+((x)<<1)) #define N 1000 #define K 100 #define LogN 10 using namespace std; int n,m,k,a[N+5][N+5]; class FIO { private: #define Fsize 100000 #define tc() (FinNow==FinEnd&&(FinEnd=(FinNow=Fin)+fread(Fin,1,Fsize,stdin),FinNow==FinEnd)?EOF:*FinNow++) #define pc(ch) (FoutSize<Fsize?Fout[FoutSize++]=ch:(fwrite(Fout,1,FoutSize,stdout),Fout[(FoutSize=0)++]=ch)) int f,FoutSize,OutputTop;char ch,Fin[Fsize],*FinNow,*FinEnd,Fout[Fsize],OutputStack[Fsize]; public: FIO() {FinNow=FinEnd=Fin;} inline void read(int &x) {x=0,f=1;while(!isdigit(ch=tc())) f=ch^'-'?1:-1;while(x=ten(x)+(ch&15),isdigit(ch=tc()));x*=f;} inline void read_char(char &x) {while(isspace(x=tc()));} inline void read_string(string &x) {x="";while(isspace(ch=tc()));while(x+=ch,!isspace(ch=tc())) if(!~ch) return;} inline void write(int x) {if(!x) return (void)pc('0');if(x<0) pc('-'),x=-x;while(x) OutputStack[++OutputTop]=x%10+48,x/=10;while(OutputTop) pc(OutputStack[OutputTop]),--OutputTop;} inline void write_char(char x) {pc(x);} inline void write_string(string x) {register int i,len=x.length();for(i=0;i<len;++i) pc(x[i]);} inline void end() {fwrite(Fout,1,FoutSize,stdout);} }F; class Class_RMQ//二維RMQ { private: //寫define有利於程式碼簡潔 #define Delta (X2-X1+1) #define Log (Log2[Delta]) #define XX (X2-(1<<Log)+1) #define YY (Y2-(1<<Log)+1) int Log2[K+5],Max[N+5][N+5][LogN+5],Min[N+5][N+5][LogN+5]; public: inline void Init()//初始化 { register int i,j,l; for(i=1;i<=n;++i) for(j=1;j<=m;++j) F.read(Max[i][j][0]),Min[i][j][0]=Max[i][j][0]; for(i=2;i<=k;++i) Log2[i]=Log2[i>>1]+1; for(l=1;l<LogN;++l) for(i=1;i+(1<<l)-1<=n;++i) for(j=1;j+(1<<l)-1<=m;++j) { Max[i][j][l]=max(max(Max[i][j][l-1],Max[i+(1<<l-1)][j][l-1]),max(Max[i][j+(1<<l-1)][l-1],Max[i+(1<<l-1)][j+(1<<l-1)][l-1])), Min[i][j][l]=min(min(Min[i][j][l-1],Min[i+(1<<l-1)][j][l-1]),min(Min[i][j+(1<<l-1)][l-1],Min[i+(1<<l-1)][j+(1<<l-1)][l-1])); } } inline int GetMax(int X1,int Y1,int X2,int Y2) {return max(max(Max[X1][Y1][Log],Max[XX][Y1][Log]),max(Max[X1][YY][Log],Max[XX][YY][Log]));}//區間最大值 inline int GetMin(int X1,int Y1,int X2,int Y2) {return min(min(Min[X1][Y1][Log],Min[XX][Y1][Log]),min(Min[X1][YY][Log],Min[XX][YY][Log]));}//區間最小值 }RMQ; int main() { register int i,j,ans=INF,res; for(F.read(n),F.read(m),F.read(k),RMQ.Init(),i=1;i<=n-k+1;++i) for(j=1;j<=m-k+1;++j) res=RMQ.GetMax(i,j,i+k-1,j+k-1)-RMQ.GetMin(i,j,i+k-1,j+k-1),ans=min(ans,res);//列舉區間,更新ans return F.write(ans),F.end(),0; }