
本文共 5985 字,大约阅读时间需要 19 分钟。
题目
(看不了可以看下方的简化题意)
思路
简化题意
一个长度为 n n n 的序列,支持五种操作:
- 区间加: ∀ a ∈ [ l , r ] , a ′ = a + x \forall a\in[l,r],a'=a+x ∀a∈[l,r],a′=a+x
- 区间减: ∀ a ∈ [ l , r ] , a ′ = max ( a − x , 0 ) \forall a\in[l,r],a'=\max(a-x,0) ∀a∈[l,r],a′=max(a−x,0)
- 区间赋值: ∀ a ∈ [ l , r ] , a ′ = x \forall a\in[l,r],a'=x ∀a∈[l,r],a′=x
- 单点查询:求 a x a_x ax 的值。
- 单点历史最值查询:求历史上任意一个时刻, a x a_x ax 达到过的最大值。
数据范围是 n , m ≤ 5 × 1 0 5 n,m\le 5\times 10^5 n,m≤5×105 。
对于前四个操作
将操作写为 f ( x ) = max ( x + a , b ) f(x)=\max(x+a,b) f(x)=max(x+a,b) ,那么对应的懒标记如下。下面用 ⟨ a , b ⟩ \langle a,b\rangle ⟨a,b⟩ 表示 max ( x + a , b ) \max(x+a,b) max(x+a,b) 。
- 区间加:新增 ⟨ x , − ∞ ⟩ \langle x,-\infty\rangle ⟨x,−∞⟩ 。原理是 ∀ a ∈ R , max ( a + x , − ∞ ) = a + x \forall a\in\R,\max(a+x,-\infty)=a+x ∀a∈R,max(a+x,−∞)=a+x
- 区间减:新增 ⟨ − x , 0 ⟩ \langle -x,0\rangle ⟨−x,0⟩ 。原理是 ∀ a ∈ R , max ( a − x , 0 ) = max ( a − x , 0 ) \forall a\in\R,\max(a-x,0)=\max(a-x,0) ∀a∈R,max(a−x,0)=max(a−x,0)
- 区间赋值:新增 ⟨ − ∞ , x ⟩ \langle -\infty,x\rangle ⟨−∞,x⟩ 。原理是 ∀ a ∈ R , max ( a − ∞ , x ) = x \forall a\in\R,\max(a-\infty,x)=x ∀a∈R,max(a−∞,x)=x
如何合并呢?很简单的。
max [ max ( x + a , b ) + c , d ] = max [ x + a + c , max ( b + c , d ) ] \max[\max(x+a,b)+c,d]=\max[x+a+c,\max(b+c,d)] max[max(x+a,b)+c,d]=max[x+a+c,max(b+c,d)]
也就是说, ⟨ a , b ⟩ × ⟨ c , d ⟩ = ⟨ a + c , max ( b + c , d ) ⟩ \langle a,b\rangle\times\langle c,d\rangle=\langle a+c,\max(b+c,d)\rangle ⟨a,b⟩×⟨c,d⟩=⟨a+c,max(b+c,d)⟩。
注意到我们并没有用到 x x x 的值,所以其满足结合律。毕竟最后的函数是唯一的!
对于第五个操作
将一群操作 { f i } \{f_i\} { fi} 的最值记为 g ( x ) g(x) g(x) 。也就是说, g ( x ) = max { f 1 ( x ) , f 2 [ f 1 ( x ) ] , f 3 { f 2 [ f 1 ( x ) ] } , … } g(x)=\max\{f_1(x),f_2[f_1(x)],f_3\{f_2[f_1(x)]\},\dots\} g(x)=max{ f1(x),f2[f1(x)],f3{ f2[f1(x)]},…}
这样的 g ( x ) g(x) g(x) ,非常抱歉地通知您,还是 ⟨ p , q ⟩ \langle p,q\rangle ⟨p,q⟩ 的形式!
为什么呢?很好证明。
max [ max ( x + a , b ) , max ( x + c , d ) ] = max [ x + max ( a , c ) , max ( b , d ) ] \max[\max(x+a,b),\max(x+c,d)]=\max[x+\max(a,c),\max(b,d)] max[max(x+a,b),max(x+c,d)]=max[x+max(a,c),max(b,d)]
也就是说, ⟨ a , b ⟩ + ⟨ c , d ⟩ = ⟨ max ( a , c ) , max ( b , d ) ⟩ \langle a,b\rangle+\langle c,d\rangle=\langle\max(a,c),\max(b,d)\rangle ⟨a,b⟩+⟨c,d⟩=⟨max(a,c),max(b,d)⟩。
用群论的话来说: { max ( a + x , b ) ∣ a , b ∈ R } \{\max(a+x,b)|a,b\in\R\} { max(a+x,b)∣a,b∈R} 在 × \times ×(叠加)操作与 max \max max 操作下构成一个群。
此时,如果我们用函数 g g g 来维护这个最值,可以预见,这并不是什么麻烦的事情。
我们已经知道了 f = { f 1 , f 2 , f 3 , … , f v } f=\{ f_1,f_2,f_3,\dots,f_v\} f={ f1,f2,f3,…,fv} 的最值函数 g 1 g_1 g1 ,又知道 { f v + 1 , f v + 2 , … , f k } \{ f_{v+1},f_{v+2},\dots,f_k\} { fv+1,fv+2,…,fk} 的最值函数 g 2 g_2 g2 ,我们就可以说:
g ( x ) = max { g 1 ( x ) , g 2 [ f ( x ) ] } g(x)=\max\{g_1(x),g_2[f(x)]\} g(x)=max{ g1(x),g2[f(x)]}
总结
对于一次添加 f 0 ( x ) = { f i ( x ) } , g 0 ( x ) f_0(x)=\{f_i(x)\},g_0(x) f0(x)={ fi(x)},g0(x) 的操作,我们进行的变换为
f ′ ( x ) = f 0 [ f ( x ) ] , g ′ ( x ) = max { g ( x ) , g 0 [ f ( x ) ] } f'(x)=f_0\big[f(x)\big],g'(x)=\max\Big\{g(x),g_0\big[f(x)\big]\Big\} f′(x)=f0[f(x)],g′(x)=max{ g(x),g0[f(x)]}
如果只操作一次 f f f ,那么 g ( x ) = f ( x ) g(x)=f(x) g(x)=f(x) 。也即,集合大小为一的 { f } \{f\} { f} ,其最值函数 g = f g=f g=f 。
代码
#include <cstdio>#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>#include <cstring>using namespace std;inline int readint(){ int x; scanf("%d",&x); return x;}# define MB template<class T>MB void getMin(T &a,const T &b){ if(b < a) a = b; }MB void getMax(T &a,const T &b){ if(a < b) a = b; }# undef MB // 模板 const int MaxN = 500005;typedef long long int_;const int_ infty = (1ll<<60);int n, m; int_ dnr[MaxN];void input(){ n = readint(), m = readint(); for(int i=1; i<=n; ++i) dnr[i] = readint();}struct Pair{ // named "Pair", actually "Function" int_ one, two; // f(x) = max(x+one,two) Pair(){ one = two = -infty; } Pair(int_ O,int_ T){ one = O, two = T; if(one < -infty) one = -infty; if(two < -infty) two = -infty; } int_ operator[](const int &x) const { if(x == 0) return one; if(x == 1) return two; return -infty; } static Pair I(){ // f(x) = x return Pair(0,-infty); } int_ operator()(const int &x){ return max(x+one,two); }};Pair operator * (const Pair &a,const Pair &b){ return Pair(a[0]+b[0],max(a[1]+b[0],b[1]));} // 返回的f(x) = fb[fa(x)]Pair operator & (const Pair &a,const Pair &b){ return Pair(max(a[0],b[0]),max(a[1],b[1]));} // 返回的f(x) = max[fa(x),fb(x)]Pair& operator &= (Pair &a,const Pair &b){ return a = (a & b); // & 满足交换律}class SegmentTree{ Pair data[MaxN<<2][2]; // val & maxV # define id(l,r) ((l+r)|(l!=r)) void change(int o,Pair p[]){ data[o][1] &= (data[o][0]*p[1]); data[o][0] = data[o][0]*p[0]; } # define mid ((l+r)>>1) void pushDown(int l,int r){ int o = id(l,r); change(id(l,mid),data[o]); change(id(mid+1,r),data[o]); data[o][0] = data[o][1] = Pair::I(); }public: void clear(){ for(int i=0; i<(MaxN<<1); ++i) data[i][0] = data[i][1] = Pair::I(); } SegmentTree(){ clear(); } void modify(int ql,int qr,Pair d[],int l=1,int r=n){ if(ql <= l and r <= qr) return change(id(l,r),d); pushDown(l,r); if(ql <= mid) modify(ql,qr,d,l,mid); if(mid < qr) modify(ql,qr,d,mid+1,r); } int_ queryNow(int qid,int x,int l=1,int r=n){ if(l == r) return data[id(l,r)][0](x); pushDown(l,r); if(qid <= mid) return queryNow(qid,x,l,mid); else return queryNow(qid,x,mid+1,r); } int_ queryAll(int qid,int x,int l=1,int r=n){ if(l == r) return data[id(l,r)][1](x); pushDown(l,r); if(qid <= mid) return queryAll(qid,x,l,mid); else return queryAll(qid,x,mid+1,r); } # undef mid # undef id} ppl;Pair gb[2];void solve(){ ppl.clear(); for(int opt,l,r,x; m; --m){ opt = readint(); if(opt <= 3) l = readint(), r = readint(), x = readint(); else x = readint(); if(opt == 1) gb[0] = gb[1] = Pair(x,-infty); if(opt == 2) gb[0] = gb[1] = Pair(-x,0); if(opt == 3) gb[0] = gb[1] = Pair(-infty,x); if(opt <= 3) ppl.modify(l,r,gb); if(opt == 4) printf("%lld\n",ppl.queryNow(x,dnr[x])); if(opt == 5) printf("%lld\n",ppl.queryAll(x,dnr[x])); }}int main(){ input(), solve(); return 0;}
发表评论
最新留言
关于作者
