poj3368 Frequent values ***

/* 480ms
 * poj-3368.cpp
 *  Created on: 2011-10-14
 *
 *
 *  RMQ：
 *      10 3
        -1 -1 1 1 1 1 3 10 10 10
        2 3
        1 10
        5 10
        0
 *
 *      1、value[i]:第i个位置的值
 *      2、对每个值，记录该值最后出现的位置，endPoint
 *      3、记录每个值的前面一个值: prePointValue, 如样例中1的前面一个值是-1， 即prePointValue[1] = -1
 *      4、记录每个值出现的次数 frequency, 如样例中frequency[1] = 4
 *
 *  于是对每个询问Q(x， y)， 找到ans = max { value[x]出现次数:a1, value[y]出现次数:a2， 位于x,y之间且值不同于value[x]、value[y]的值的frequency:a3 }
 *    注意不同情况， 以上3个值可能有些不用算， 如Q(1, 2)， 则a3不用算， 且a1 = a2
 *    应此要分情况讨论
 *
 *    另外， 算a3如果用遍历会TLE， 可以用Sparse—Table
 *
 *　　最后，由于值可能为负， 所以最为数组下表时 要加上maxN
 */
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;

const int maxN = 100000 + 10;
const int maxK = 20;

int n, q;
//如上所述
int value[maxN], endPoint[2 * maxN], frequency[2 * maxN], prePointValue[2 * maxN];
//用于Sparse_Table的数据
int valueNum[2 * maxN], stFre[maxN], d[maxN][maxK], num;

inline int max(int lhs, int rhs){
    return (stFre[lhs] > stFre[rhs] ? lhs : rhs);
}

//ST预处理
void preST(){
    for(int i=0; i<num; i++)
        d[i][0] = i;

    for(int j=1; (1 << j) <= num; j++)
        for(int i=0; i + (1 << j) - 1 < num; i++)
            d[i][j] = max(d[i][j-1], d[i+(1<<(j-1))][j-1]);
}

//ST
int SparseTable(int x, int y){
    int k;
    for(k=1; (1 << k) <= (y-x+1); k++);
    k--;

    if(stFre[d[x][k]] < stFre[d[y-(1<<k)+1][k]])
        return stFre[d[y-(1<<k)+1][k]];
    else
        return stFre[d[x][k]];
}



int main(){
    while(scanf("%d", &n)){
        if(n == 0) return 0;

        memset(frequency, 0, sizeof(frequency));
        num = 0;

        scanf("%d", &q);

        //输入
        //第一个值
        scanf("%d", &value[0]);
        frequency[maxN + value[0]]++;
        valueNum[maxN + value[0]] = num++;

        //1-n的值
        for(int i=1; i<n; i++){
            scanf("%d", &value[i]);
            //输入一个新的值
            if(frequency[maxN + value[i]] == 0){
                //记录上一个值的数据
                endPoint[maxN + value[i-1]] = i-1;
                stFre[valueNum[maxN + value[i-1]]] = frequency[maxN + value[i-1]];

                //记录关于当前新值的数据
                prePointValue[maxN + value[i]] = value[i-1];
                valueNum[maxN + value[i]] = num++;
            }
            frequency[maxN + value[i]]++;
        }
        //记录关于最后一个值得数据
        endPoint[maxN + value[n-1]] = n-1;
        stFre[valueNum[maxN + value[n-1]]] = frequency[maxN + value[n-1]];


        //RMQ
        preST();

        int x, y;
        for(int i=0; i<q; i++){
            scanf("%d %d", &x, &y);

            x--; y--;    //注意数组从0开始
            int tmpMax = -1;
            //case 1
            if(value[x] == value[y]) tmpMax = y - x + 1;
            //other cases: 对于样例， 如  Q(1, 2)
            else{
                int xx = valueNum[maxN + value[endPoint[maxN + value[x]] + 1]];
                int yy = valueNum[maxN + prePointValue[maxN + value[y]]];
                //case 2: 对于样例， 如  Q(1, 7) or  Q(1, 10)  //yy < xx 如   Q(1, 3)
                if(yy >= xx){
                    tmpMax = SparseTable(xx, yy);
                }
                //a1
                int xFre = endPoint[maxN + value[x]] - x + 1;
                //a2
                int yFre = y - endPoint[maxN + prePointValue[maxN + value[y]]];

                if(xFre > tmpMax) tmpMax = xFre;
                if(yFre > tmpMax) tmpMax = yFre;
            }

            printf("%d\n", tmpMax);
        }
    }



    return 0;
}