ST算法模板
ST算法用于求解RMQ問題,即區(qū)間最大最小值。通過預(yù)處理使得每次查詢的時(shí)間復(fù)雜度為O(1)
算法分析
因?yàn)橐笞畲笾岛妥钚≈?#xff0c;所以用兩個(gè)二維數(shù)組來記錄。FMax[i][j] 表示以第i個(gè)數(shù)為起點(diǎn),i+2j-1為終點(diǎn)的連續(xù)2j個(gè)數(shù)中的最大值(FMin同理,下文略)。顯然,FMax[i][0] = A[i]。
FMax[i][j] 所表示的區(qū)間一定可以二等分為兩段長(zhǎng)度均為2j-1的區(qū)間,即
[i, i+2j-1 -1] 和 [i+2j-1, i+2j-1],顯然,FMax[i][j]就是兩小段各自最大值里邊的較大值,即
預(yù)處理的方法是按照區(qū)間遞增順序,由小區(qū)間遞推得到大區(qū)間FMax[i][j]。
查詢代碼非常簡(jiǎn)練,根據(jù)左右邊界算出長(zhǎng)度取2的對(duì)數(shù)k=log2(r-l+1),2^k小于等于區(qū)間長(zhǎng)度,然后
這里的原理是兩個(gè)小區(qū)間的并集等于所求區(qū)間。
模板代碼
#include <cstdio> #include <cstring> #include <iostream> #include <cmath> using namespace std; const int MAXN = 100000; int n; int A[MAXN]; // 規(guī)定該數(shù)組從1開始計(jì)數(shù) int FMin[MAXN][20], FMax[MAXN][20]; // F[i][j]表示以i為起點(diǎn),連續(xù)2^j個(gè)數(shù)里的最值 void Init() {for (int i = 1; i <= n; i++) FMin[i][0] = FMax[i][0] = A[i];for (int j = 1; (1<<j) <= n; j++) // 按區(qū)間長(zhǎng)度遞增順序遞推{for (int i = 1; i + (1<<j) - 1 <= n; i++) // 區(qū)間起點(diǎn){FMin[i][j] = min(FMin[i][j-1], FMin[i + (1<<(j-1))][j-1]);FMax[i][j] = max(FMax[i][j-1], FMax[i + (1<<(j-1))][j-1]);}} } int Query(int l, int r) {int k = (int)log2(r-l+1); // 區(qū)間長(zhǎng)度 >= 2^k// 從左起點(diǎn)往右走2^k,從右終點(diǎn)往左走2^k,取兩區(qū)間并集(即所求區(qū)間)的最值return max(FMax[l][k], FMax[r-(1<<k)+1][k]); // 查詢最小值用min即可 } int main() {int a, b;cin >> n;for (int i = 1; i <= n; i++) cin >> A[i];Init();while (cin >> a >> b) cout << Query(a, b) << endl;return 0; } 《新程序員》:云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作,文字、視頻、音頻交互閱讀總結(jié)
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