数论:不定方程整数解

欧几里得算法

又称辗转相除法,迭代求两数 gcd。

由 $(a, b) = (a, ka + b)$ 的性质,$\gcd(a, b) = \gcd(b, a\bmod b)$。容易证明这么做的复杂度是 $O(\log n)$。

注意:$\gcd(0, a) = a$。

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图论:LCA

LCA: Lowest common ancestor 最近公共祖先

倍增求 LCA

预处理向上跳 $2^k$ 步的结果数组 f[k][x]

求的时候先把两个点跳到一个深度。这里有一个特判,如果重合直接返回这个点。

然后log值从大往小枚举,两个点一起不断向上跳,直至父亲相同,直接返回父节点。

可以 $O(n)$ 预处理log值,把单次查询复杂度降到 $O(常数)$。

复杂度:预处理 $O(n \log n)$,查询 $O(1)$

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凝眉

他和她走下车。站台上熙熙攘攘的人守望在那里。没有人向他们看上一眼。

他们停下脚步,看着列车消失在金色的反光里,只留下无底的空白。

“所以……新见和五反田他们呢?”高桥问道。

“他们?他们不会来了。”他想了想道。“他们来过这里。”

她点了点头。

“走吧。”

他握住她的手。


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年轻人不讲武德

缘起

健身房的年轻后生不讲武德偷袭马老师,把马保国老师的眼睛给蹭了一下

音译

啊朋友们好啊,我是浑元形意太极门掌门人马保国。

刚才有个朋友,问我马老师发生甚么事了,我说怎么回事,给我发了几张截图。我一看,嗷,原来是左天,有两个年轻人,30多岁,一个体重90多公斤,一个体重80多公斤。塔们说,诶,有一个说是,我在健身房练功,颈椎练坏了,马老师你能不能教教我浑元功法,矮…帮助治疗一下我的颈椎病。我说可以。

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图论:Tarjan

前置概念

时间戳:搜索时第几个搜索到这个点。如搜索顺序是1->2->3->6,则6的时间戳为4

对于无向图

连通分量:对于图G来的一个子图中,任意两个点都可以彼此到达,这个子图就被称为图G的连通分量(一个点就是最小的连通分量)

最大连通分量:对于图G的一个子图,这个子图为图G的连通分量,且是图G所有连通分量中包含节点数最多的那个,即为G的最大联通分量

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初级动态规划:LIS、LCS、背包

LIS & LCS

P1020 导弹拦截

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#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 100010;
int n = 0;

int a[N], b[N], s[N], ls[N];
void add(int x, int v) {
for(; x<=n; x+=x&(-x)) s[x] = max(s[x], v);
}

int query(int x) {
int ans = 0;
for(; x>0; x-=x&(-x)) ans = max(ans, s[x]);
return ans;
}
int main() {
//freopen("p1020_1.in", "r", stdin);
for(; scanf("%d", a+n+1) != EOF; ++n, b[n] = a[n]);

sort(b+1, b+n+1);
int t = unique(b+1, b+n+1) - (b+1);

for(int i=1; i<=n; ++i)
a[i] = lower_bound(b+1, b+t+1, a[i]) - b;

int ans = 0;
for(int i=n; i>0; --i) {
int q = query(a[i]) + 1;
add(a[i], q);
ans = max(ans, q);
}
printf("%d\n", ans);

ans = 0;
memset(s, 0, sizeof s);
for(int i=1; i<=n; ++i) {
int q = query(a[i]-1) + 1;
add(a[i], q);
ans = max(ans, q);
}
printf("%d\n", ans);
return 0;
}

P1439 【模板】最长公共子序列

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#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
using namespace std;

const int N = 100010;

int n, b[N], p1[N], p2[N], s[N];

int lowbit(int x) {
return x&(-x);
}
void add(int x, int v) {
for(; x <= n; x += lowbit(x)) s[x] = max(s[x], v);
}
int query(int x) {
int ans = 0;
for(; x > 0; x -= lowbit(x)) ans = max(ans, s[x]);
return ans;
}
int main() {

scanf("%d", &n);
for(int i=1; i<=n; ++i) scanf("%d", p1+i);
for(int i=1; i<=n; ++i) scanf("%d", p2+i);

for(int i=1; i<=n; ++i) b[p1[i]] = i;
for(int i=1; i<=n; ++i) p2[i] = b[p2[i]];

int ans = 0;
for(int i=1; i<=n; ++i) {
int q = query(p2[i]-1) + 1;
add(p2[i], q);
ans = max(ans, q);
}

printf("%d", ans);
return 0;
}

0-1 背包

$$
F(i,j)=
\begin{cases}
F(i-1,j)& j \leq w_i\\
\max{F(i-1,j),F(i-1,j-w_i)+v_i}& j > w_i
\end{cases}
$$

注意二维转换成一维的时候,$j$ 要从后向前枚举,因为每次的新结果都是根据上一个结果来求得的,从后向前可避免重复取同一物品。

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D2T1:贪心、二分、并查集

一些技巧

常见的贪心技巧

货币使用问题:
尽可能少用,那么我们就先拿面值最大的,依次往下走,最后拿光了即可。

区间调度问题:
工作时间不能重叠,在可选工作中,每次都选取结束时间最早的作为选择,可以使工作量最大。

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搜索与状压 DP

DFS

搜索和DP不分家,几乎所有的DP都能用搜索解决(虽然复杂度可能较劣)。不过,如果实在想不出正解,DFS不失为骗分的好手段。

主要的搜索算法有:

  1. DFS/BFS爆搜
  2. 双向BFS
  3. 启发式搜索(又称A*)
  4. 迭代加深搜索
  5. IDA*(迭代加深+启发式)
  6. 记忆化搜索
  7. 剪枝

重要程度:1,7,6 > 4,3 > 5,2。

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高级动态规划:区间、树形

区间 DP

P1880 [NOI1995]石子合并

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#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
using namespace std;

const int N = 220;

int ans, dp[N][N], n, a[N], s[N];

int main() {

scanf("%d", &n);
for(int i=1; i<=n; ++i) {
scanf("%d", a+i);
s[i] = s[i-1] + a[i];
}
for(int i=1; i<=n; ++i) {
s[i+n] = s[i+n-1] + a[i];
}
memset(dp, 0x3f, sizeof dp);
for(int i=1; i<=2*n; ++i) dp[i][i] = 0;
for(int l=2; l<=n; ++l) {
for(int i=1, j=l; j<=2*n; ++i, ++j) {
for(int k=i; k<j; ++k) {
dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i][k] + dp[k+1][j] + s[j] - s[i-1]);
}
}
}
ans = 0x3f3f3f3f;
for(int i=1; i<=n; ++i) {
//printf("%d ", dp[i][i+n-1]);
ans = min(ans, dp[i][i+n-1]);
}
printf("%d\n", ans);

memset(dp, 0, sizeof dp);
for(int i=1; i<=2*n; ++i) dp[i][i] = 0;
for(int l=2; l<=n; ++l) {
for(int i=1, j=l; j<=2*n; ++i, ++j) {
for(int k=i; k<j; ++k) {
dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i][k] + dp[k+1][j] + s[j] - s[i-1]);
}
}
}
ans = 0;
for(int i=1; i<=n; ++i) {
ans = max(ans, dp[i][i+n-1]);
}
printf("%d\n", ans);
return 0;
}

P1063 能量项链

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#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 220;

int n, h[N], t[N], dp[N][N];
int main() {

scanf("%d", &n);
for(int i=1; i<=n; ++i) {
scanf("%d", &h[i]);
h[i+n] = h[i];
}
for(int i=1; i<2*n; ++i) t[i] = h[i+1];

for(int l=2; l<=n; ++l) {
for(int i=1, j=l; j<=2*n; ++i, ++j) {
for(int k=i; k<j; ++k) {
dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i][k] + dp[k+1][j] + h[i] * t[k] * t[j]);
}
}
}
int ans = 0;
for(int i=1; i<=n; ++i) {
ans = max(ans, dp[i][i+n-1]);
}
printf("%d\n", ans);
return 0;
}


P3146 [USACO16OPEN]248 G

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#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
using namespace std;

int n, dp[300][300], ans = 0;
int main() {

scanf("%d", &n);
for(int i=1; i<=n; ++i) {
scanf("%d", &dp[i][i]);
}

for(int l=2; l<=n; ++l) {
for(int i=1, j=l; j<=n; ++i, ++j){
for(int k=i; k<j; ++k) {
if(dp[i][k] == dp[k+1][j])
dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i][k]+1);
}
ans = max(ans, dp[i][j]);
}
} printf("%d\n", ans);
return 0;
}

树形 DP

树形DP三大问题:树的最大独立集 树的重心 树的最长路径

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Butterfly:添加全局吸底 Aplayer 播放器

Butterfly:添加全局吸底 Aplayer 播放器

以下步骤在 Butterfly主题上可以正常生效。如果你使用的是其他主题,可以根据情况自行适配。

配置播放器

解决与 hexo-tag-aplayer 的兼容问题

如果你没有安装过 hexo-tag-aplayer 插件,请直接跳过该步骤。

如果你安装过 hexo-tag-aplayer,请在 Hexo 的配置文件中修改以下设置:

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