标签:之间 二分 code 有序 分解 har 缩小 有序性 方法
分治算法
所谓分治就是指分而治之,即将较大规模的问题分解成几个较小规模的问题,通过对较小规模问题的求解达到对整个问题的求解。当我们将问题分解成两个较小问题求解时的分治方法称之为二分。
你们玩过猜数字的游戏吗?你的朋友心里想一个 1000 以内的正整数,你可以给出一个数字 x ,你朋友只要回答“比 x 大”或者“比 x 小”或者“猜中”,你能保证在 10 次以内猜中吗?运气好只要一次就猜中。
开始猜测是 1 到 1000 之间,你可以先猜 500,运气好可以一次猜中,如果答案比500大,显然答案不可能在1到500之间,下一次猜测的区间变为501到1000,如果答案比500小,那答案不可能在500到1000之间,下一次猜测的区间变为1到499.只要每次都猜测区间的中间点,这样就可以把猜测区间缩小一半。由于 1000 / 210 < 1,因此不超过 10 次询问区间就可以缩小为1,答案就会猜中了,这就是二分的基本思想。
每一次使得可选的范围缩小一半,最终使得范围缩小为一个数,从而得出答案。假设问的范围是 1 到 n ,根据 n / 2x <= 1得 x >= logn,所以我们只需要问O(logn)次就能知道答案了。
需要注意的是使用二分法有一个重要的前提,就是有序性,下面通过几个例子来体会二分法的应用。
1、给定一个长度为 n 的单调递增的序列,即序列中每一个数都比前一个数大。有 m 次询问,每次询问一个 x ,问序列中最后一个小于等于 x 的数是什么?
输入:第一行两个整数n, m.
接下来一行 n 个数,表示这个序列。
接下来m行每行一个数,表示一个询问。
输出:
输出共 m 行,表示序列中最后一个小于等于 x 的数是什么。假如没有,则输出 -1.
样例输入:
5 3
1 2 3 4 6
5
1
3
样例输出:
4
1
3
代码实现1:
#include <iostream> using namespace std; const int N = 1001; int n, m, a[N]; int divide(int x) { int l = 0, r = n - 1; while(l <= r) { int mid = l + r >> 1; if(a[mid] <= x) l = mid + 1; else r = mid - 1; } return a[r];//这里不能用a[l],a[l]是第一个大于x数 } int main() { cin >> n >> m; for(int i = 0; i < n; i ++) cin >> a[i]; while(m --) { int x; cin >> x; cout << divide(x) << endl; } }
二分这里下面这种也可以:
while(l < r) { int mid = l + r + 1 >> 1; if(a[mid] <= x) l = mid; else r = mid - 1; } return a[l]; //a[l]和a[r]都可以
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