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分治 二分答案 三分未完结

时间:2018-10-21 22:54:16      阅读:256      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:问题   一个   治法   close   三分   查找   结果   直接   问题:   

分治,字面上的解释是"分而治之",就是把一个复杂的问题分成两个或更多的相同或相似的子问题,再把子问题分成更小的子问题……直到最后子问题可以简单的直接求解,原问题的解即子问题的解的合并。分治法是很多高效算法的基础,如排序算法(快速排序,归并排序),傅立叶变换(快速傅立叶变换)等等。

分治三步法:

1 划分问题:把问题划分成元素个数尽量相等的两半;

2 递归求解:把两半元素分别求解;

3 合并问题:把两个已经求解的元素合并成一个;

二分的基本用途是在单调序列或单调函数中做查找操作,注意:二分一定是在一个单调有序的集合或函数中查找一个解;

整数定义域上的二分(模板):

int erfen(int l,int r){

  int l=1,r=n,ans;

  while(l<=r){

    int mid=(l+r)>>1;

    if(check(mid)) ans=mid,l=mid+1;

    else r=mid-1;

  }

  return ans;

}

注意,我们在二分实现中采用了右移运算>>1,而不是整数除法/2;前者是向下取整,后者是向零取整;

实数域上的二分(模板):

double erfen(double l,double r){

  double mid;

  while(fabs(l-r)>eps){

    mid=(l+r)/2.0;

    if(check(mid)) r=mid;

    else l=mid;

  }  

  return l;

}

fabs是求实数绝对值的函数,注意与整数绝对值函数abs的不同;

eps是要确定好的精度,一般题目要求保留k位小数,则取eps=1e-(k+2);

有时精度不容易确定或表示,就干脆采用循环固定次数的二分方法,往往结果的精度更高(实数二分常常卡精度,爆精度);

for(int i=0;i<100;i++){

  double mid=(l+r)/2;

  if(check(mid)) r=mid;

  else l=mid;

}

二分答案:最小值最大(或最大值最小)的问题,常常选用二分法求解,同时配合贪心,DP等其他算法检验答案的合理性,将最优化问题转化为判定性问题;

二分查找:用具有单调性的布尔表达式求解分界点,比如在有序数列中求数字x的排名;

例题:数列分段II(洛谷1182)

  对于给定的一个长度为N的正整数数列A,现要将其分成M(M≤N)段,并要求每段连续,且每段和的最大值最小。

  求最大值最小,典型的二分题;

例题:扩散(洛谷1661)

  一个点每过一个单位时间就会向四个方向扩散一个距离,两个点a、b连通,记作e(a,b),当且仅当a、b的扩散区域有公共部分。连通块的定义是块内的任意两个点u、v都必定存在路径e(u,a0),e(a0,a1),…,e(ak,v)。给定平面上的n给点,问最早什么时刻它们形成一个连通块。

 

  方法一:二分时间t,运用并查集判断连通块;

  方法二:假设任意两点之间有边,相当于求所有点构成的最小生成树中最长的一条边。把两点扩散连接的时长作为边的权值,开一个结构体存边,然后用kruskal算法求最小生成树,找到其中最长的边即可。

例题:Best Cow Fences(POJ2018)

例题:[Usaco2005 feb]愤怒的牛(BZOJ1734)

例题:Innovative Business

 

分治 二分答案 三分未完结

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