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  • 模拟赛 怨灵退治 题解(Hall定理+线段树)

    题意:
    有 n 群怨灵排成一排,燐每秒钟会选择一段区间,消灭至多 k 只怨灵。
    如果怨灵数量不足 k,则会消灭尽量多的怨灵。
    燐作为一只有特点的猫,它选择的区间是不会相互包含的。它想要知道它每秒最多能消灭多少怨灵。
    要求:在之前每次都消灭尽量多的怨灵的情况下,求第 i 秒最多能消灭的怨灵的数量。

    首先,这题可以用网络流做部分分。
    考虑如何判断是否可行:
    有一种显然的二分图匹配:把每个询问放在X部,怨灵放在Y部。
    然后,把询问,怨灵分别拆点,进行区间连边,做匹配,如果有完美匹配,则可行。

    但是,如果直接而匹配,会超时。我们考虑使用Hall定理进行判断。
    Hall定理,就是说,在X部上取任意子集,与其相连的Y部结点都不小于集合大小。
    如果我们要取子集,会变得更慢。

    首先,把区间排序。
    通过分析,我们知道:只要判断连续区间即可。

    在X不连续时:
    1、X部中一个点拆出来的点选子集,不如都选,因为都选不会使Y部大小增加。、
    2、类似的,若X部中选的点在Y部中连续,那么X一定要连续,因为中间增加不会使Y部大小增加(区间是不会相互包含的)。
    3、若X部中选的点在Y部中不连续,那可以拆成多个,拆的前后是等价的。

    所以,我们只要快速判断连续区间就行。
    记怨灵数量的前缀和为 sum[i],区间消灭的怨灵数量的前缀和为 sumval[i],区间左右端点为 l[i],r[i]。
    那么我们要求对于任意 (1leq Lleq Rleq m),满足:

    (sumval[R]-sumval[L-1]leq sum[r[R]]-sum[l[L]-1])
    (sumval[R]-sum[r[R]]leq sumval[L-1]-sum[l[L]-1])

    由于sum不变,只有sumval会边,所以当区间 i 被加入时:
    若L-1>=i,R>=i,那么大小关系不变。
    若L-1<i,R<i,那么大小关系不变。
    只有对L-1<i,R>=i,即L<=i,R>=i 的情况产生影响。
    所以区间 i 被加入时设结果为val[i],那么对于任意 (1leq Lleq ileq Rleq m),要求 val[i]满足:

    (sumval[R]+val[i]-sum[r[R]]leq sumval[L-1]-sum[l[L]-1])
    (val[i]leq sumval[L-1]-sum[l[L]-1]]-(sumval[R]-sum[r[R]]))

    那么,找到最小的 (sumval[L-1]-sum[l[L]-1]),最大的 (sumval[R]-sum[r[R]]),相减就是 val[i]的值。(当然,如果 k 小于这个值的话,val[i]就是 k)
    使用线段树,支持区间加,区间最值,即可实现上述操作。
    时间复杂度:(O(mlog_2 m))
    感觉这个思路非常巧妙。

    代码:

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #define inf 2000000000
    int sz[100010],px[100010],wz[100010];
    int xl[100010],xr[100010],xk[100010];
    int cmp(const void*a,const void*b)
    {
    	return xl[*(int*)a]-xl[*(int*)b];
    }
    int z1[400010],z2[400010],su[100010];
    int l1[400010],l2[400010];
    void pushup(int i)
    {
    	z1[i]=z1[(i<<1)|1];
    	z2[i]=z2[(i<<1)|1];
    	if(z1[i<<1]<z1[i])
    		z1[i]=z1[i<<1];
    	if(z2[i<<1]>z2[i])
    		z2[i]=z2[i<<1];
    }
    void pushdown(int i)
    {
    	l1[i<<1]+=l1[i];
    	l1[(i<<1)|1]+=l1[i];
    	z1[i<<1]+=l1[i];
    	z1[(i<<1)|1]+=l1[i];
    	l1[i]=0;
    	l2[i<<1]+=l2[i];
    	l2[(i<<1)|1]+=l2[i];
    	z2[i<<1]+=l2[i];
    	z2[(i<<1)|1]+=l2[i];
    	l2[i]=0;
    }
    void jianshu(int i,int l,int r)
    {
    	if(l+1==r)
    	{
    		z1[i]=-su[xl[px[l]]-1];
    		z2[i]=-su[xr[px[l]]];
    		return;
    	}
    	int m=(l+r)>>1;
    	jianshu(i<<1,l,m);
    	jianshu((i<<1)|1,m,r);
    	pushup(i);
    }
    void xiugai1(int i,int l,int r,int L,int R,int x)
    {
    	if(R<=l||r<=L)
    		return;
    	if(L<=l&&r<=R)
    	{
    		z1[i]+=x;
    		l1[i]+=x;
    		return;
    	}
    	int m=(l+r)>>1;
    	pushdown(i);
    	xiugai1(i<<1,l,m,L,R,x);
    	xiugai1((i<<1)|1,m,r,L,R,x);
    	pushup(i);
    }
    void xiugai2(int i,int l,int r,int L,int R,int x)
    {
    	if(R<=l||r<=L)
    		return;
    	if(L<=l&&r<=R)
    	{
    		z2[i]+=x;
    		l2[i]+=x;
    		return;
    	}
    	int m=(l+r)>>1;
    	pushdown(i);
    	xiugai2(i<<1,l,m,L,R,x);
    	xiugai2((i<<1)|1,m,r,L,R,x);
    	pushup(i);
    }
    void xiugai(int n,int j,int x)
    {
    	xiugai1(1,1,n+1,j+1,n+1,x);
    	xiugai2(1,1,n+1,j,n+1,x);
    }
    int getz1(int i,int l,int r,int L,int R)
    {
    	if(R<=l||r<=L)
    		return inf;
    	if(L<=l&&r<=R)
    		return z1[i];
    	int m=(l+r)>>1;
    	pushdown(i);
    	int rt1=getz1(i<<1,l,m,L,R),rt2=getz1((i<<1)|1,m,r,L,R);
    	if(rt1<rt2)return rt1;
    	else return rt2;
    }
    int getz2(int i,int l,int r,int L,int R)
    {
    	if(R<=l||r<=L)
    		return -inf;
    	if(L<=l&&r<=R)
    		return z2[i];
    	int m=(l+r)>>1;
    	pushdown(i);
    	int rt1=getz2(i<<1,l,m,L,R),rt2=getz2((i<<1)|1,m,r,L,R);
    	if(rt1>rt2)return rt1;
    	else return rt2;
    }
    int getans(int n,int x)
    {
    	int x1=getz1(1,1,n+1,1,x+1);
    	int x2=getz2(1,1,n+1,x,n+1);
    	return x1-x2;
    }
    int main()
    {
    	freopen("rin.in","r",stdin);
    	freopen("rin.out","w",stdout);
    	int n,m;
    	scanf("%d",&n);
    	for(int i=1;i<=n;i++)
    	{
    		scanf("%d",&sz[i]);
    		su[i]=su[i-1]+sz[i];
    	}
    	scanf("%d",&m);
    	if(m==0)return 0;
    	for(int i=1;i<=m;i++)
    		scanf("%d%d%d",&xl[i],&xr[i],&xk[i]);
    	for(int i=1;i<=m;i++)
    		px[i]=i;
    	qsort(px+1,m,sizeof(int),cmp);
    	for(int i=1;i<=m;i++)
    		wz[px[i]]=i;
    	jianshu(1,1,m+1);
    	for(int i=1;i<=m;i++)
    	{
    		int jg=getans(m,wz[i]);
    		if(xk[i]<jg)
    			jg=xk[i];
    		xiugai(m,wz[i],jg);
    		printf("%d
    ",jg);
    	}
    	return 0;
    }
    
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