【noip2013提高组】火柴排队 树状数组+逆序对
2017-01-19 20:51
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题目描述
涵涵有两盒火柴,每盒装有 n 根火柴,每根火柴都有一个高度。 现在将每盒中的火柴各自排成一列, 同一列火柴的高度互不相同, 两列火柴之间的距离定义为: ∑(ai-bi)^2
其中 ai 表示第一列火柴中第 i 个火柴的高度,bi 表示第二列火柴中第 i 个火柴的高度。
每列火柴中相邻两根火柴的位置都可以交换,请你通过交换使得两列火柴之间的距离最小。请问得到这个最小的距离,最少需要交换多少次?如果这个数字太大,请输出这个最小交换次数对 99,999,997 取模的结果。
输入输出格式
输入格式:
输入文件为 match.in。
共三行,第一行包含一个整数 n,表示每盒中火柴的数目。
第二行有 n 个整数,每两个整数之间用一个空格隔开,表示第一列火柴的高度。
第三行有 n 个整数,每两个整数之间用一个空格隔开,表示第二列火柴的高度。
输出格式:
输出文件为 match.out。
输出共一行,包含一个整数,表示最少交换次数对 99,999,997 取模的结果。
输入输出样例
输入样例#1:
【输入输出样例 1】
4
2 3 1 4
3 2 1 4
【输入输出样例 2】
4
1 3 4 2
1 7 2 4
输出样例#1:
【输入输出样例 1】
1
【输入输出样例 2】
2
说明
【输入输出样例说明1】
最小距离是 0,最少需要交换 1 次,比如:交换第 1 列的前 2 根火柴或者交换第 2 列的前 2 根火柴。
【输入输出样例说明2】
最小距离是 10,最少需要交换 2 次,比如:交换第 1 列的中间 2 根火柴的位置,再交换第 2 列中后 2 根火柴的位置。
【数据范围】
对于 10%的数据, 1 ≤ n ≤ 10;
对于 30%的数据,1 ≤ n ≤ 100;
对于 60%的数据,1 ≤ n ≤ 1,000;
对于 100%的数据,1 ≤ n ≤ 100,000,0 ≤火柴高度≤ maxlongint
题解:分析题目,要是(a-b)^2的值最小,那么就是a^2+b^2-2ab最小,那么就使ab最大
,我们需要先假设两列火柴高度分别为1,2;6,5;那么肯定5,6的方案更好,为什么呢?根据排序不等式:反序和≤乱序和≤同序和,什么是同序?就是指某个数在这个数列里排第几大,然后使a中的第几大对应b中的第几大,这边是同序。
如何实现?
首先肯定需要离散化。得到两个离散化数列a,b
对这两个数列分别排序,记录每个数列每个元素在原始数列中的位置,那么假定一个数列a位置不动,只需要另一个排序后的数列b与a一一对应,然后以排序后a中元素的id为下标,b中元素的下标为元素,生成数列x。
原因?
首先确定数列a的含义,a[i].pos=id,意思为第i大的数在原始序列的位置。
x[a[i].pos]]=b[i].pos,如果想让a,b数列同序,那么便需要使x数列有序即可,因为操作是交换,那么只需要求一下逆序对个数就行。
涵涵有两盒火柴,每盒装有 n 根火柴,每根火柴都有一个高度。 现在将每盒中的火柴各自排成一列, 同一列火柴的高度互不相同, 两列火柴之间的距离定义为: ∑(ai-bi)^2
其中 ai 表示第一列火柴中第 i 个火柴的高度,bi 表示第二列火柴中第 i 个火柴的高度。
每列火柴中相邻两根火柴的位置都可以交换,请你通过交换使得两列火柴之间的距离最小。请问得到这个最小的距离,最少需要交换多少次?如果这个数字太大,请输出这个最小交换次数对 99,999,997 取模的结果。
输入输出格式
输入格式:
输入文件为 match.in。
共三行,第一行包含一个整数 n,表示每盒中火柴的数目。
第二行有 n 个整数,每两个整数之间用一个空格隔开,表示第一列火柴的高度。
第三行有 n 个整数,每两个整数之间用一个空格隔开,表示第二列火柴的高度。
输出格式:
输出文件为 match.out。
输出共一行,包含一个整数,表示最少交换次数对 99,999,997 取模的结果。
输入输出样例
输入样例#1:
【输入输出样例 1】
4
2 3 1 4
3 2 1 4
【输入输出样例 2】
4
1 3 4 2
1 7 2 4
输出样例#1:
【输入输出样例 1】
1
【输入输出样例 2】
2
说明
【输入输出样例说明1】
最小距离是 0,最少需要交换 1 次,比如:交换第 1 列的前 2 根火柴或者交换第 2 列的前 2 根火柴。
【输入输出样例说明2】
最小距离是 10,最少需要交换 2 次,比如:交换第 1 列的中间 2 根火柴的位置,再交换第 2 列中后 2 根火柴的位置。
【数据范围】
对于 10%的数据, 1 ≤ n ≤ 10;
对于 30%的数据,1 ≤ n ≤ 100;
对于 60%的数据,1 ≤ n ≤ 1,000;
对于 100%的数据,1 ≤ n ≤ 100,000,0 ≤火柴高度≤ maxlongint
题解:分析题目,要是(a-b)^2的值最小,那么就是a^2+b^2-2ab最小,那么就使ab最大
,我们需要先假设两列火柴高度分别为1,2;6,5;那么肯定5,6的方案更好,为什么呢?根据排序不等式:反序和≤乱序和≤同序和,什么是同序?就是指某个数在这个数列里排第几大,然后使a中的第几大对应b中的第几大,这边是同序。
如何实现?
首先肯定需要离散化。得到两个离散化数列a,b
对这两个数列分别排序,记录每个数列每个元素在原始数列中的位置,那么假定一个数列a位置不动,只需要另一个排序后的数列b与a一一对应,然后以排序后a中元素的id为下标,b中元素的下标为元素,生成数列x。
原因?
首先确定数列a的含义,a[i].pos=id,意思为第i大的数在原始序列的位置。
x[a[i].pos]]=b[i].pos,如果想让a,b数列同序,那么便需要使x数列有序即可,因为操作是交换,那么只需要求一下逆序对个数就行。
#include<iostream> #include<cstdio> #include<algorithm> using namespace std; struct node { int num,pos; }a[100006],b[100006]; int c[100006],s[100006]; int n,ans; bool cmp(node x,node y) { return x.num<y.num; } int lowbit(int x) { return x&(-x); } void ask(int x) { for (int k=x;k>0;k-=lowbit(k)) ans=(ans+s[k])%99999997; } void add(int x) { for (int k=x;k<=n;k+=lowbit(k)) s[k]++; } int main() { int i; scanf("%d",&n); for (i=1;i<=n;i++) { scanf("%d",&a[i].num); a[i].pos=i; } for (i=1;i<=n;i++) { scanf("%d",&b[i].num); b[i].pos=i; } sort(a+1,a+n+1,cmp); sort(b+1,b+n+1,cmp); for (i=1;i<=n;i++) c[a[i].pos]=b[i].pos; for (i=n;i>=1;i--) { ask(c[i]); add(c[i]); } printf("%d",ans%99999997); }
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