2017-2018 Petrozavodsk Winter Training Camp, Saratov SU Contest J.Subsequence Sum Queries

手生的很。

不过这次实际是我偷懒,正解想到了,不敢写。

题意#

求一个数组区间内,满足和是 \(m\) 倍数的子序列的数量,模 \({10}^9 + 7\)。

思路#

  • \(m\) 不大,一个区间内所有子序列的和对 \(m\) 取模所有情况的数量可以放在一个向量 \(\mathbf{v}\) 里(这里注意“空序列”也被认作答案)
  • 可以离线
  • 区间固定后,内部的序和所需要的信息无关
  • \(a_i\) 的值可直接对 \(m\) 取模
  • 可以把在一个区间增加一个 \(a_i\) 的操作,转为把已知信息的向量 \(\mathbf{v}\) 乘一个矩阵
  • 你发现你想多了
  • 一个区间增加一个值可以 \(\mathcal{O}(m)\) 修改
  • 两个区间的信息可以 \(\mathcal{O}(m^2)\) 合并,但是只需要模 \(m\) 为 \(0\) 的信息则可以 \(\mathcal{O}(m)\) 时间内获取

弯路(可略过)#

于是可以有很多种做法,比如线段树维护这些信息。甚至可以用离线+并查集:

将询问离线,以右端点升序排序。\(a_i\) 按 \(i\) 升序往并查集里面插入。并查集保持父亲的标号大于当前点,每个点存下标从自己到父亲之间的信息。路径压缩即两个相邻的区间进行合并;集合合并即增加了一个 \(a_i\),\(i\) 节点向 \(i + 1\) 合并,并在 \(i\) 节点保存区间的信息。

复杂度应该是 \(\mathcal{O}\left(\left(n + q\right) m^2 \alpha\left(n\right)\right)\),超时了。

题解#

正解:离线+分治。

对区间 \([1, n]\) 进行分治,设当前处理到区间 \([l, r)\),询问存储在集合 \(S\) 中,记 \(mid = \frac{l + r}{2}\)。

若询问为空,不用处理。
若 \(r - l \le 1\),说明询问区间的长度都为 \(1\),很容易处理(答案不要漏算空序列的情况)。

将询问分为“右端点小于 \(mid\)”、“左端点大于或等于 \(mid\)”、“其它”三个部分。第一个部分可以分治给 \([l, mid)\) 处理,第二个部分可以分治给 \([mid, r)\) 处理。其它情况,说明询问的两个端点跨过了 \(mid\)。

那么对于询问区间 \([u, v]\) 的信息,可以分为 \([u, mid), [mid, v]\) 两部分。因为 \(mid\) 当前是固定的,考虑从 \(mid\) 向 \(l\) 维护后缀的信息,从 \(mid\) 向 \(r\) 维护前缀的信息,这些信息可以如思路中说的 \(\mathcal{O}\left(m * \left(r - l\right)\right)\) 维护。对于每个询问,由于只需要模 \(m\) 为 \(0\) 的信息,可以在 \(\mathcal{O}(m)\) 的时间内得到解。

总时间复杂度 \(\mathcal{O(n m \log{n} + q \log{n} + q m)}\)。

代码#

BZOJ 2115, HDU 5544 最大化无向图可重复路径边权异或和 BCPC2017 决赛 I. 夜晚的街区

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