RMQ 问题
ST 表
log 函数预处理
例题讲解
RMQ(Range Minimum/Maximum Query)问题是指:对于长度为 n 的数列 A,回答若干询问 RMQ (区间 [ l,r ] ) ,返回数列A中下标在 l , r 里的最小/大值,也就是说,RMQ 问题是指求区间最值的问题。
st 表和线段树常被用来解决 RMQ 问题,两个各有优缺点:st 表运行效率高,但不能修改;线段树运行效率相对较慢,但支持修改操作。
st 表的合并复杂度为 O(1),构建复杂度为 O(n log n),查询复杂度是 O(1)。
st 表的核心要领在于倍增和 DP ,设区间左端点为 l ,长度为 ,求其区间最值。st 表的做法就是 DP 预处理出所有的区间最值,询问时直接输出。
其中 merge 为最值函数,最大值用 max ,最小值用 min 。
易看出,只有当区间中重叠的部分对最终答案无影响时,才能使用 st 表。
一点小优化,可以预处理一个 log[] 数组,以减小 cmath 库中 函数的运算时间。
没什么可讲的,只是注意初始时,log [0] = -1 。因为 log 和 某个函数重了,所以用 Log 来表示。
for(register int i=1;i<=n;i++) Log[i]=Log[i>>1]+1;
P3865 【模板】ST 表https://www.luogu.com.cn/problem/P3865https://www.luogu.com.cn/problem/P3865 st 表的板子题目,也可以用线段树,不过需要卡常。
st 表做法:
套用 st 表的板子,轻松 AC ,时间复杂度为 O(n log n + m) 。
#include<iostream> #include<cstdio> #include<cmath> #include<algorithm> #include<map> #include<vector> #include<string> #include<cstring> #include<queue> #include<stack> using namespace std; inline int read() { int num=0,w=1; char ch=getchar(); while(ch<'0'||ch>'9') {if(ch=='-') w=-1;ch=getchar();} while(ch>='0'&&ch<='9') {num=(num<<1)+(num<<3)+ch-'0';ch=getchar();} return num*w; } int n,m,l,r,k; int a[100001]; int f[100001][30]; int Log[100001]; inline void st() { Log[0]=-1; for(register int i=1;i<=n;i++) Log[i]=Log[i>>1]+1; for(register int i=1;i<=n;i++) f[i][0]=a[i]; for(register int j=1;j<=Log[n];j++) for(register int i=1;i+(1<<j)-1<=n;i++) f[i][j]=max(f[i][j-1],f[i+(1<<(j-1))][j-1]); return; } int main() { //freopen(".in","r",stdin); //freopen(".out","w",stdout); n=read(),m=read(); for(register int i=1;i<=n;i++) a[i]=read(); st(); while(m--) { l=read(),r=read(); k=Log[r-l+1]; printf("%d\n",max(f[l][k],f[r-(1<<k)+1][k]));} //fclose(stdin); //fclose(stdout); return 0; }
线段树做法:
需要使用卡常大法!!!
#include<iostream> #include<cstdio> #include<algorithm> #include<queue> #include<map> #include<vector> #include<string> #include<cstring> #include<stack> using namespace std; inline int read() { int num=0,w=1; char ch=getchar(); while(ch<'0'||ch>'9') {if(ch=='-') w=-1;ch=getchar();} while(ch>='0'&&ch<='9') {num=(num<<1)+(num<<3)+ch-'0';ch=getchar();} return num*w; } struct node { int l; int r; int maxx; }tree[1000001]; int n,m,x,y; int a[1000001]; inline void add(int k) { tree[k].maxx=max(tree[k<<1].maxx,tree[k<<1|1].maxx); } inline void build(int k,int l,int r) { tree[k].l=l,tree[k].r=r; if(l==r) {tree[k].maxx=a[l];return;} int mid=(l+r)>>1; build(k<<1,l,mid); build(k<<1|1,mid+1,r); add(k); return; } inline int find(int k,int l,int r,int x,int y) { if(x<=l&&r<=y) return tree[k].maxx; int mid=(l+r)>>1; int res=-0x3f3f3f; if(x<=mid) res=max(res,find(k<<1,l,mid,x,y)); if(y>mid) res=max(res,find(k<<1|1,mid+1,r,x,y)); return res; } int main() { n=read(),m=read(); for(register int i=1;i<=n;i++) a[i]=read(); build(1,1,n); while(m--) { x=read(),y=read(); printf("%d\n",find(1,1,n,x,y)); } return 0; }