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  • 三维偏序:CDQ分治

    cdq分治是一种常用的降维手段,可以解决偏序问题。

    题目

    给定(n)个三元组((x, y, z)),给定一个(f(a)),表示所有元素(b)(自己不算),它的(x,y,z)均小于等于(a)的对应(x,y,z),求([0, n))中每种(f)值的个数。

    (n leq 100000)

    (x, y, z leq 200000)

    简单模型

    一维:仅有(x):按(x)排序即可。

    二维:有((x, y)),按先(x)(y)顺序排序,然后将(y)值用树状数组统计。

    三维偏序:cdq分治解法

    思想:类似归并排序

    现将元素按(x, y, z)升序排序。(降一维(x)),然后还剩下两维,可以用归并排序的思想消去一维。

    将待处理的序列分成两份,分别按(y)值排序和统计。(分治思想,类似逆序对)

    统计:两部分中:左半部分(x)都比右半部分的小,因此只需要统计右半部分对左半部分的贡献即可。用树状数组统计(z)值。因为两边(y)值都是有序的,所以维护一个左边的指针,每次将(y)值小于等于右边当前位置的元素扔进树状数组统计,然后统计(z)值比它小的即可。

    int p = l; //前指针
    for(int i=mid+1; i<=r; i++){ //后半部分用前半部分更新
    	for(;a[p].y<=a[i].y && p<=mid; ++p) upd(a[p].z, a[p].cnt); //把y比它小的加进树状数组,注意cnt
    	a[i].ans += ask(a[i].z); //查询x, y, z均比a[i]小的
    }
    

    时间复杂度:(O(n log ^ 2 n))

    注意事项

    1. 处理前必须去重,因为是小于等于,要防止同样的元素被切进两个区域导致无法统计答案。最后统计答案时,要针对(cnt)再进行更改(详见代码)
    2. 不能每次新建一个树状数组或清空树状数组,要一步一步撤销操作,否则每次都要花费(O(n))时间清空,总时间复杂度变成(O(n^2))

    Code

    已经省略快读,快输

    #include <cstdio>
    #include <cctype>
    #include <cstring>
    #include <algorithm>
    using namespace std;
    const int N = 100005, K = 200005;
    typedef long long ll;
    struct elem{
    	int x, y, z, ans, cnt;
    }a[N], tmp[N];
    int ans[N];
    bool cmpx(elem a, elem b){return (a.x == b.x)?((a.y==b.y)?(a.z<b.z):(a.y<b.y)):(a.x<b.x);} //先x后y,z排序
    bool cmpy(elem a, elem b){return (a.y == b.y)?(a.z<b.z):(a.y<b.y);} //先y后z排序
    int n, k;
    int tr[K];
    inline void upd(int p, int x){ //树状数组更新
    	if(p == 0) return ;
    	for(;p<=k; p+=p&-p) tr[p] += x;
    }
    inline int ask(int p){ //树状数组前缀和
    	int ans = 0;
    	for(;p; p-=p&-p) ans+=tr[p];
    	return ans;
    }
    
    void solve(int l, int r){ //cdq分治
    	if(l == r) return ;
    	int mid = (l + r) >> 1;
    	solve(l, mid); solve(mid+1, r); //两边排序,统计
    	int p = l; //前指针
    	for(int i=mid+1; i<=r; i++){ //后半部分用前半部分更新
    		for(;a[p].y<=a[i].y && p<=mid; ++p) upd(a[p].z, a[p].cnt); //把y比它小的加进树状数组,注意cnt
    		a[i].ans += ask(a[i].z); //查询x, y, z均比a[i]小的
    	}
    	for(int i=l; i<p; i++) upd(a[i].z, -a[i].cnt); //清空,注意没有用的不清空
    	merge(a+l, a+mid+1, a+mid+1, a+r+1, tmp, cmpy); //归并,同归并排序
    	for(int i=l; i<=r; i++) a[i] = tmp[i - l];
    }
    
    int main(){
    	freopen("3810.in", "r", stdin);
    	freopen("3810.out", "w", stdout);
    	in(n); in(k);
    	for(int i=1; i<=n; i++) in(a[i].x), in(a[i].y), in(a[i].z), a[i].cnt = 1;
    	sort(a+1, a+1+n, cmpx);
    	int p = 1;
    	for(int i=2; i<=n; i++){ //去重,统计cnt
    		if(a[i].x == a[i-1].x && a[i].y == a[i-1].y && a[i].z == a[i-1].z) ++a[p].cnt;
    		else a[++p] = a[i];
    	}
    	solve(1, p);
    	for(int i=1; i<=p; i++) ans[a[i].ans + a[i].cnt - 1] += a[i].cnt;//有相同的答案会增加,注意自己不算
    	for(int i=0; i<n; i++) write(ans[i]), putchar('
    ');
    	return 0;
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/RiverHamster/p/cdq-3dPartialOrder.html
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