算法基础课

news2025/1/16 16:16:11

第一讲 基础算法

快速排序

归并排序

二分

整数二分模板

关键------画一个仅有整数的一维横轴

bool check(int x) {/* ... */} // 检查x是否满足某种性质   // check()判断mid是否满足性质




// 区间[l, r]被划分成[l, mid]和[mid + 1, r]时使用:
int bsearch_1(int l, int r)//右半区间的左端点==mid
{
    while (l < r)
    {
        int mid = l + r >> 1;
        if (check(mid)) r = mid; 
        else l = mid + 1;
    }
    return l;
}




// 区间[l, r]被划分成[l, mid - 1]和[mid, r]时使用:
int bsearch_2(int l, int r)//左半区间的右端点==mid 
{
    while (l < r)
    {
        int mid = l + r + 1 >> 1;//当l=mid时答案在右区间,为了避免进入死循环————[m,r]更新过后m会一直等于m(m+1==r的情况) 所以要上取整 
        if (check(mid)) l = mid;
        else r = mid - 1;
    }
    return l;
}


AcWing 789. 数的范围(整数二分法)

AcWing 789. 数的范围


#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;

const int N = 100010;

int n,q;
int a[N];
int main()
{
    cin>>n>>q;
    for (int i = 0; i < n; i ++ ) cin >> a[i];

    while(q--)
    {
        int k;
        cin >> k;
        int l=0,r=n-1;
        while(l<r)//右半区间的左端点
        {
            int mid=(l+r)/2;//l+r>>1;
            if(a[mid]<k)//此处的符号<不能变
                l=mid+1;
            else
                r=mid;//此时a[mid]>=k
                
        }
        if(a[l]!=k)//此时说明该序列中不含有k 
           cout<<-1<<" "<<-1<<endl; 
        else
            {
                cout <<l<<" ";
                l=0,r=n-1;
                while (l<r)//左半区间的右端点
                {
                    int mid=(l+r+1)/2;
                    if(a[mid]<=k)//此处的符号<=不能变
                        l=mid;
                    else
                        r=mid-1;//此时a[mid]>k
                        
                }
                cout <<l<<endl;
            }
            
        
    }
    
    
}
 /*
为什么需要+1?
原因是如果不加上1,那么mid得到的是下取整的数,
那么有可能[m,r]更新过后m会一直等于m(m+1==r的情况)会陷入死循环。
*/

AcWing 1236.递增三元组

递增三元组

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N=1e5+10;
const int INF=0x3f3f3f3f;
int n;
int a[N],b[N],c[N];
LL res;
int main()
{
	cin>>n;
	for(int i=1;i<=n;i++) cin>>a[i]; 
	for(int i=1;i<=n;i++) cin>>b[i]; 
	for(int i=1;i<=n;i++) cin>>c[i]; 
	 
	//由于二分的前提是单调序列 所以预先对a b c排序 直接sort
	sort(a+1,a+n+1);
	sort(b+1,b+n+1);
	sort(c+1,c+n+1);
	
		
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
	//直接用STL中的两个二分函数解决
	LL x = (lower_bound(a+1,a+1+n,b[i])-(a+1));     //在数组a中找比b[i]小的数  的个数x 
    LL y = n-(upper_bound(c+1,c+1+n,b[i])-(c+1)); //在数组c中找比b[i]大的数  的个数y 
    res+=x*y;
	}
	cout<<res<<endl;
	return 0;
 } 

AcWing 730. 机器人跳跃问题

AcWing 730. 机器人跳跃问题
在这里插入图片描述视频讲解

且答案具有单调性,证明可以使用二分法解决
易知,h[0]越大,整个过程中所有的e越大,因此,具有单调性
剪枝 :因为h[i]的范围是 [ 1 , 1 e 5 ] [1,1e5] [1,1e5],因此根据公式,只要在某一状态下e达到1e5,之后一定递增或不变,直接返回true

在这里插入图片描述


#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int N = 1e5+10;
int n;
int h[N];
bool check(int mid)
{
    for (int i = 1; i <= n; i ++ )
    {
        mid=mid*2-h[i];//每次登录到新的柱子后的能量
        if(mid<0)  return false;//说明下一个柱子一定跳不上去
        if(mid>=N)  return true;//此时后面一定全部满足
    }
    return true;
}
int main()
{
    cin>>n;
    for (int i = 1; i <= n; i ++ )cin>>h[i];
    int l=0,r=N;
    while(l<r)
    {
        int mid=(l+r)/2;
        if(check(mid)) r=mid;
        else
            l=mid+1;
    }
    cout <<l<<endl;
    return 0;
    
}

AcWing 1227. 分巧克力

AcWing 1227. 分巧克力
视频讲解
在这里插入图片描述


#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 1e5+10;
int n;
int k;
int h[N],w[N];
bool check(int mid)
{
    LL res=0;//表示可以切割出来的矩形个数
    for(int i=0;i<n;i++)//枚举一下所有的巧克力块
    {
        res+=(LL)(h[i]/mid)*(w[i]/mid);
        if(res>=k)
            return true;
    }
    return false;
    
}
int main()
{
    cin>>n>>k;
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        cin>>h[i]>>w[i];
    }
    int l=1,r=1e5;
    while(l<r)
    {
        int mid=(l+r+1)/2;//此时 mid属于有区间,为了避免死循环
        if(check(mid))
            l=mid;
        else
            r=mid-1;
    }
    cout<<l<<endl;
    return 0;
}

AcWing 1221. 四平方和(二分法/哈希)

AcWing 1221. 四平方和
在这里插入图片描述

视频讲解

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

完全暴力写法 一定会超时

#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>

using namespace std;

const int N = 2500010;

int n;

int main()
{
    cin >> n;
    for (int a = 0; a * a <= n; a ++ )
        for (int b = a; a * a + b * b <= n; b ++ )
            for (int c = b; a * a + b * b + c * c <= n; c ++ )
            {
                int t = n - a * a - b * b - c * c;
                int d = sqrt(t);//开平方
                if (d * d == t)
                {
                    printf("%d %d %d %d\n", a, b, c, d);
                    return 0;
                }
            }
}

//超时 

哈希表的写法,但超时了

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef pair<int, int> PII;
#define x first
#define y second

const int N = 5e6+10;
unordered_map<int, PII> S;
int n;
int main()
{
    cin >> n;
   for(int c=0;c*c<=n;c++)
        for(int d=c;d*d<=n;d++)
        {
            int t=c*c+d*d;
            if(S.count(t)==0)//如果之前没有出现过此结果,则添加入
                S[t]={c,d};
        }
    for(int a=0;a*a<=n;a++)
        for(int b=a;b*b<=n;b++)
        {
            int t=n-a*a-b*b;
            if(S.count(t))
            {
                 cout<<a<<" "<<b<<" "<<S[t].x<<" "<<S[t].y<<endl;
                 return 0;
            }
               
            
        }
    return 0;
}

蓝桥杯-扫地机器人 (二分+贪心)

扫地机器人(二分+贪心)
AcWing3176.扫地机器人

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+10;
int n,k;
int w[N];

bool check(int x)
{
	int total=0;
	for(int i=1;i<=k;i++)
	{
		if(total>=w[i]-x)
		{
			if(total>=w[i])
				total=w[i]+x;
			else
				total+=x;
		}
		else
			return false;
	}
	if(total>=n)
		return true;
	else
		return false;
}
int main()
{
	cin>>n>>k;
	for(int i=1;i<=k;i++)	cin>>w[i];
	sort(w+1,w+k+1);
	int l=0,r=n;
	while(l<r)
	{
		int mid=l+r>>1;
		if(check(mid))
			r=mid;
		else
			l=mid+1;
	}
	cout<<(l-1)*2<<endl;
	return 0;
}

AcWing 790. 数的三次方根(浮点二分法)

AcWing 790. 数的三次方根



#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

double n;

int main()
{
    cin>>n;
    double l=-10000,r=10000;//答案ans范围的初始化
    while(r-l>=1e-8)
    {
        double mid = (l+r)/2;//中间值
        
        if(mid*mid*mid<n)
            l=mid;
        else
            r=mid;
    }//二分过程参考
    printf("%.6lf",l);//记得保留小数
    return 0;
}

AcWing 680. 剪绳子(浮点二分法)

AcWing 680. 剪绳子

视频讲解

思路分析+代码注释详解

高精度

前缀

一维前缀和

AcWing 795. 前缀和

前缀和算法
预处理时间复杂度:O(n)
求前缀和时间复杂度:O(1)
用空间来换取时间
前缀和算法(前缀和的下标都从1开始,避免出现越界)
算法理论
前缀和其实就是 动态规划 的思想

acwing 795. 一维前缀和

/*
一维前缀和 ( O(1) 的时间求出一段区间的和 )
b[i] = a[1] + a[2] + … a[i]=b[i-1]+a[i] 
a[l] + … + a[r] = b[r] - b[l - 1]
*/
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int N=1e5+10;

int a[N];//输入矩阵 
int b[N];//前缀和矩阵 
int n,m;
int l,r;

int main()
{
	cin>>n>>m;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
		b[i]=b[i-1]+a[i];//前缀和的初始化 
	 } 
	 while(m--)
	 {
	 	cin>>l>>r;
	 	cout<<b[r]-b[l-1]<<endl;//输出区间和 
	 }
	return 0;
 } 

AcWing 3956. 截断数组

AcWing 3956. 截断数组

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+10;
typedef long long LL;
LL ans;
LL cnt;
int n;
int a[N];
int main()
{
	cin>>n;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		int x;
		cin>>x;
		a[i]=a[i-1]+x;//前缀和数组 
	}
	
	for(int i=1;i<=n-2;i++)//枚举的第一个位置 
	{
		if(a[i]==a[n]/3)//第一个刀位置
			cnt++;
		if(a[n]-a[i+1]==a[n]/3)//第二个位置 ---通过枚举第一个位置间接枚举第二个位置
			ans+=cnt;
	}
	if(a[n]%3!=0 || n<3)
		cout<<0<<endl;
	else
		cout<<ans<<endl;
	return 0;
}

AcWing 1230. K倍区间(一维前缀和+同余定理)

AcWing 1230. K倍区间

解析

直接一维前缀和+数学推理
求区间[l,r]的和是k的倍数的个数。
求区间和,我们可以通过前缀和来求出。我们规定sum[i]表示第1个元素到第i个元素的和。

那么sum[r] - sum[l-1]就是区间[l,r]的和。
区间[l,r]的和是k的倍数即(sum[r] - sum[l-1])%k = = 0  即sum[r]%k = = sum[l-1]%k

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;//数据开大点 
const int N = 1e5+10;
int n,k;
LL a[N],b[N];

LL cnt[N];//哈希存储 模相同的区间个数   cnt[x]:余数为x的个数
int main()
{
    cin>>n>>k;
    cnt[0]=1;
    //就是之前找到的是两个 区间的 mod之后相同的值
	//但是对于 mod == 0区间 我可以不用找另外区间,我本身就是符合 mod k == 0 这个条件
	//循环里统计的时候没有考虑这个情况,所以之后要再加上
	for (int i=1;i<=n;i++)
    {
    	cin>>a[i];
        b[i]=b[i-1]+a[i]; //求前缀和
		cnt[b[i]%k]++;// 前缀和取余k的余数的数量  
    }
    
    LL ans=0;//ll数据太大 
    for (int i=0; i<k; i++)//余数必在 0~k-1之间 
    {
       ans+=cnt[i]*(cnt[i]-1)/2; //数学C n 取 2 的公式 
    }
    cout<<ans<<endl;
    return 0;
}

202012-2csp-期末预测之最佳阈值(排序+一维前缀和)

AcWing 3298. 期末预测之最佳阈值

这道题我主要用到前缀和的算法,首先对数据从小到大进行排序,然后利用前缀和计算出每个数左边有多少个0,进而计算出该数右边有多少个1(包括该数在内),然后让二者相加,即为最后的正确的个数,至于如果有相同的数的话,就只计算出第一个数即可,因为其他的都小于等于第一个数。

从规则来看,我们可以利用前i-1位同学的情况来推断第i位同学的情况。从样例1中可以得到启示
因此考虑使用前缀和算法来进行优化。
注意 : 遇到相同数时,应只算第一个!!!
为什么呢?
因为这个分界线只能在不同的y之间画,在相同的y之间画的话,i和i−1意义相同,在套公式的时候实际破坏了前缀和,没有发挥前缀和的作用
比如,s[0][i]表示前i个数中0的个数,那如果连续两个y相等,那么计算这个的时候,会多算。本来想算的是第i-1个数前,但是第i-1个数和第i个数是相等的,从而多算了。
在计算s[1][m]−s[1][i−1]也是同理。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+10;
typedef pair<int,int> PII;
#define x first
#define y second
PII a[N];//用pair型数组a记录每个输入的y和result 
int m;
int s[2][N];//s[0][i]---表示前i个数中0的个数               s[1][i]---表示前i个数中1的个数

int main()
{
    cin>>m;
    for(int i=1;i<=m;i++) cin>>a[i].x>>a[i].y;
    sort(a+1,a+m+1);//按第一个键值排序(从小到大) 对数组a按y(安全指数)进行升序排序




    for(int i=0;i<2;i++)
        for(int j=1;j<=m;j++)
            s[i][j]=s[i][j-1]+(i==a[j].y);//两个  一维前缀和 




    int cnt=-1;//匹配项的最大值 
	int res=0;//保存取得最大值时的安全指数
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        int t=s[0][i-1]+(s[1][m]-s[1][i-1]);//表示每个数作为阈值时预测正确的数量----前i中预测为0 + 前i中预测为1 
        if(t>=cnt) 
        {
            cnt=t;
            res=a[i].x; 
        }
        while(i+1<=m&&a[i].x==a[i+1].x) i++;//遇到相同数时,应只算第一个!!! ----经典的错误-标准的零分 
    }
    cout<<res<<endl;
    return 0;
}

二维前缀和

AcWing 796. 子矩阵的和

acwing 796. 子矩阵的和

/*
二维前缀和 
b[i, j] = 第i行j列格子左上部分所有元素的和
b[i,j] = b[i-1,j] + b[i,j-1] - b[i-1,j-1] + a[i,j];
以(x1,y1)为左上角,(x2,y2)为右下角的子矩阵的和为:
b[x2,y2] - b[x1-1, y2] - b[x2,y1-1] + b[x1-1, y1-1]
*/

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e3+10;

int a[N][N];//输入矩阵 
int b[N][N]; //前缀和矩阵


int main()
{
    int n,m,q;
	cin>>n>>m>>q;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		for(int j=1;j<=m;j++)
		{
			cin>>a[i][j];
			b[i][j]=b[i-1][j]+b[i][j-1]-b[i-1][j-1]+a[i][j];//前缀和数组的初始化 
		}
	}
	while(q--)
	{
	    int x1,x2,y1,y2;
		cin>>x1>>y1>>x2>>y2;
		cout<<b[x2][y2]-b[x1-1][y2]-b[x2][y1-1]+b[x1-1][y1-1]<<endl;//输出子矩阵的和
	}
	return 0;
 } 

AcWing 126. 最大的和

AcWing 126. 最大的和
暴力

#include<iostream>
using namespace std;
const int N=110;
int g[N][N],s[N][N];
int n;
int main(){
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=n;j++){
            cin>>g[i][j];
            s[i][j]=s[i-1][j]+s[i][j-1]-s[i-1][j-1]+g[i][j];
        }
    int res=-1e9;
    //枚举一下上下左右四个点---二维前缀和
    for(int x1=1;x1<n;x1++)
        for(int y1=1;y1<n;y1++)
            for(int x2=x1;x2<=n;x2++)
                for(int y2=y1;y2<=n;y2++)
                    res=max(res,s[x2][y2]-s[x1-1][y2]-s[x2][y1-1]+s[x1-1][y1-1]);
    cout<<res<<endl;
    return 0;
}

AcWing 99. 激光炸弹(二维前缀和+边界处理)

AcWing 99. 激光炸弹
一个数组就行了,在自己身上求前缀和。
xy坐标是从0开始的。


#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef long long LL;
const int N = 5010;
int n;
int R;
int g[N][N];//原矩阵与前缀和矩阵共用

int main()
{
    cin>>n>>R;
    int x,y,w;
    int l=R,r=R;//因为没有定义地图的长和宽,自己来更新
    for (int i = 0; i < n; i ++ )
    {
        cin>>x>>y>>w;
        x++,y++;//这里是因为习惯上将二维前缀和起始点坐标从(1,1)开始
         l=max(l,x),r=max(r,y);
		 g[x][y]+=w;
    }
    
    for (int i = 1; i <= l; i ++ )
        for (int j = 1; j <= r; j ++ )
                g[i][j]+=g[i-1][j]+g[i][j-1]-g[i-1][j-1];
                
    int res=0;
    for (int i = R; i <= l; i ++ )//至少从左上角的第一个R*R的正方形开始
        for (int j = R; j <= r; j ++ )
            res=max(res,(g[i][j]-g[i-R][j]-g[i][j-R]+g[i-R][j-R]));
    
    cout<<res<<endl;
    return 0;
}

202104-2-csp-邻域均值(二维前缀和+边界处理)

AcWing 3412. 邻域均值

根据题意,需要求一个点附近r范围内矩阵的和,即范围为(2r+1)2大小的矩阵,考虑使用二维前缀和算法

由于矩阵有边界,因此需要对边界范围进行处理:
当要下溢出时,将边界设置为1;当要上溢出时,将边界设置为n

矩阵的大小为(x2-x1+1)*(y2-y1+1)

小细节:如果直接算均值,均值可能为小数,此处可以改写一些判断条件
737
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int N=1e3+10;

int n;
int r;
int t,L;
int matrix[N][N];//输入矩阵
int b[N][N]; //前缀和矩阵 
int main()
{
	cin>>n>>L>>r>>t;
	for(int i=1;i<=n;i++)
		for(int j=1;j<=n;j++)
		{
			int x;
			cin>>x;
			b[i][j]=b[i-1][j]+b[i][j-1]-b[i-1][j-1]+x;	//初始化二维前缀和数组 
		}

	int ans=0;
	for(int i=1;i<=n;i++)
		for(int j=1;j<=n;j++)
		{
			//判断矩阵的边界
			int x1=max(i-r,1);
			int y1=max(j-r,1);
			int x2=min(i+r,n);
			int y2=min(j+r,n);
			
			int num=(x2-x1+1)*(y2-y1+1);//统计矩阵中元素的个数
			int sum=b[x2][y2]-b[x1-1][y2]-b[x2][y1-1]+b[x1-1][y1-1];
			if(sum<=num*t)//利用前缀和矩阵    求     矩阵的和
				ans++; 
		}
	cout<<ans<<endl;
	
	return 0;
 } 

差分

深入剖析差分的本质探究差分解法的由来

一维差分

同时改变一个区间中数的大小

AcWing 797. 差分

AcWing 797. 差分
问题:acwing 2041. 干草堆


/*
给区间[l, r]中的每个数加上c:B[l] + c, B[r + 1] - c
差分可以看成前缀和的逆运算
*/

/*
首先给定一个原数组a:a[1], a[2], a[3],,,,,, a[n];
然后我们构造一个数组b : b[1] ,b[2] , b[3],,,,,, b[i];
使得 a[i] = b[1] + b[2 ]+ b[3] +,,,,,, + b[i]

也就是说,a数组是b数组的前缀和数组,反过来我们把b数组叫做a数组的差分数组。
换句话说,每一个a[i]都是b数组中从头开始的一段区间和。
*/
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=100010;

int n,m;
int a[N],b[N];//a数组是b数组的前缀和数组 

int main()
{
	cin>>n>>m;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
		b[i]=a[i]-a[i-1];//构建差分数组 
	}
	while(m--)
	{
		int l,r,c;
		cin>>l>>r>>c;
		b[l]=b[l]+c,b[r+1]=b[r+1]-c; //将序列中[l, r]之间的每个数都加上c
	}	 
	for(int i=1;i<=n;i++)
		a[i]=a[i-1]+b[i];//前缀和运算
	for(int i=1;i<=n;i++)
		cout<<a[i]<<" ";//输出最终序列 
	return 0;
 } 

AcWing 3729. 改变数组元素

AcWing 3729. 改变数组元素

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=2e5+10;

int b[N];//差分数组

int main()
{
	int T;
	cin>>T;
	while(T--)
	{
		int n;
		cin>>n;
		for(int i=0;i<=n;i++) b[i]=0;//因为差分数组要使用多次,每次使用前初始化
		
		for(int i=1;i<=n;i++)
		{
			int x,l,r;
			cin>>x;
			l=max(1,i-x+1);//差分数组的左端 
			r=i;//差分数组的右端 
			b[l]+=1;
			b[r+1]-=1;
		 }
		 for(int i=1;i<=n;i++)
		 {
		 	b[i]=b[i]+b[i-1];
		 	cout<<!!b[i]<<" ";
		 }
		cout<<endl;
	 } 
	return 0;
 } 

202203-2csp-出行计划

AcWing 4455. 出行计划

请添加图片描述

请添加图片描述
请添加图片描述符合题意的做核酸区间+1----->差分来做

满分写法

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=2e5+10;

int n;
int m;
int k;
int res[N]={0};//差分数组 
int main()
{
	cin>>n>>m>>k;
	for(int i=0;i<n;i++) //判断出进入该场所需要的最早时间核酸报告(left)和最晚时间核酸报告(right) 
	{
		int t;//t时刻进入场所
		int c;//场所维持时间
		cin>>t>>c;
		int l,r;
		l=max(t-k-c+1,0);
		r=max(t-k,0);
		res[l]+=1, res[r+1]-=1;//表示处于这个时间段内,场所是可以访问的 			
	}
	for(int i=1;i<=N;i++)//一维前缀和 
	{
		res[i]=res[i-1]+res[i];
	}
	for(int i=0;i<m;i++)//输出查询 
	{
		int q;
		cin>>q;
		cout<<res[q]<<endl;	
	}	
	
	return 0;
}

AcWing 100. 增减序列

AcWing 100. 增减序列
AcWing 100. 疑难点详解,看完不会你来打我

//要使最后的数都一样,那么b数组中的b2=>bn  一定全 0

//贪心的思想,来使得b中所有数变成零
//我们知道我们在做b[L]++,b[R+1]--;操作的时候,要找两个数配对,那么 负数++,正数--,是不是就最快了。
// 但是最终结果可能依然不是全 0 的,因为 abs(sum(正数))可能!=abs(sum(负数))
//所以,我们可以 让最后不等于0 的数全和 b1||bn+1来换。


/*
那么题目就变成了对一个数组可进行三种操作
1对两个元素一个加一一个减一
2对一个元素加一
3对一个元素减一
*/        //后面两种操作实质是对一个元素和队首或队尾进行操作


/*最终的序列有 abs(pos-neg)+1种
因为还剩下的abs(pos-neg) 种操作是对队尾或队首的操作
队尾或队首就会影响这个数列的值,所以最多加那么多次,最少一种
*/
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+10;
typedef long long LL;
int n;
int a[N];
int b[N];
LL pos,neg;
int main()
{
	cin>>n;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
		b[i]=a[i]-a[i-1];//差分数组的初始化 
	}
	for(int i=2;i<=n;i++)
	{
		if(b[i]>0)
			pos+=b[i];//差分数组第二个元素起所有正数和 
		else
			neg-=b[i];//差分数组第二个元素起所有负数和的绝对值 
	}
	cout<<min(pos,neg)+abs(pos-neg)<<endl;
	cout<<abs(pos-neg)+1<<endl; 
	
	
	return 0;
 } 

AcWing 101. 最高的牛(差分+区间处理)

AcWing 101. 最高的牛

题目中说对于两头牛它们可以互相看见,说明两牛之间的牛的身高都比这两只低
因此根据最优的原则,我们可知中间的牛可以都比这两只小1即可 。

现在我们考虑关系会不会有交叉的情况。
假设i<j<k<l;存在关系ik和jl
因为存在关系ik,因此k的身高大于j,又因为存在jl,所以j的身高大于k
前后互相矛盾,因此不存在关系存在交叉的情况。

所以对于该问题,我们可以假设全部都是最高身高
然后每出现一对关系,就将他们之间的牛的身高全减1
因为涉及区间加减1,我们可以采用差分和前缀和的关系来解决该问题
具体实现看代码,注意关系判重。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=5e3+10;

int height[N];//差分数组 
set<pair<int,int>> S; 
int main()
{
	int N,P,H,M;
	cin>>N>>P>>H>>M;
	height[1]=H;//直接初始化差分数组
	for(int i=0;i<M;i++)
	{
		int A,B;
		cin>>A>>B;
		if(A>B) swap(A,B);//调整顺序 
		if(!S.count({A,B}))//去重 
		{
			S.insert({A,B});
			height[A+1]--;//A-----B之间的所有牛身高-- 
			height[B]++;
		} 
	
	}
		for(int i=1;i<=N;i++)//求差分数组的一维前缀和 
		{
			height[i]+=height[i-1];
			cout<<height[i]<<endl;
		}
	
	return 0;
}
水位每上涨一个高度差后对数组中数的关系有怎样的影响

202109-2-csp-非零段划分

AcWing 4007. 非零段划分

区间原地划分时可以观察相邻元素之间的大小关系是否与划分有关。
前缀和与差分实现单位时间内区间数值整体加1。
 当a[i]>a[i-1]时,只要p取到区间a[i-1]到a[i]-1中的值,都能构成一个新的非零段。这就是p与数组的关系
 根据这个关系利用前缀和与差分实现单位时间内区间数值整体加1,将双重循环改进至单层,降低计算时间。
再回看这里,这里干了个什么事呢?
就是 如果a[i]>a[i-1],也就是后一个数比前一个大
那么,当p取到它们中间的值时,就会出现一个非零段;
而当p比 a[i]大的时候,就会都变成0,没有非零段;
例如(a[1]=3) >(a[0]=0) 
当p取0、1、2时都会出现一个非零段,但当p取3时,就都变成0,没有非零段
b[0] = 1 b[3] = -1
b[0]从0变为1,为什么?
p=0的时候,有1个非零段,同理p=1、2 、3也只有一个非零段,只用对b[0]加1就行了
为什么只加一个1呢?
因为差分数组只需要改变一个值,就可以影响一个区间的值
为什么又要把b[3]从0变为-1呢?
因为p>3的时候,3也变成0了,没有非零段了
实际上就是从1到n持续循环这个过程,按数组a的元素的值,为差分数组b的下标
最后再对差分的原数组(进行前缀和操作)进行最大值求和;
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=5e5+10;
const int M=1e4+10;

int n;
int a[N];
int b[M];//差分数组 
int main()
{
	cin>>n;
	
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		cin>>a[i];
		if(a[i-1]<a[i])//a[i-1]到a[i]-1段的p都能构成新的非零段
		{
			b[a[i-1]]++;//处理差分数组以实现区间整体+1
			b[a[i]]--; 
		}		
	}
	int ans=0;//返回取值最大的p 

	for(int i=1;i<=M;i++)//差分数组  求  一维前缀和
	{
		b[i]+=b[i-1];
		if(b[i]>ans) ans=b[i];
	 } 
	cout<<ans<<endl;
	
	return 0;
}
利用---海平面下降--海岛个数的思想去理解这个题目
AcWing 2014. 岛问题的变形
AcWing 2014. 岛---海平面一直上升
AcWing 4007. 非零段划分---海平面一直下降
#include<bits/stdc++.h> 
using namespace std;
const int N = 500010, M = 10010;

int n;
int a[N];//山峰的高度 

//海水退却到i时,会比高度为i+1时,多出来的山峰个数 
int cnt[M];//所有高度为i的山峰的贡献
int main()
{
    cin>>n;
    a[0]=a[n+1]=0;//为了左右两边判断方便 
    for(int i=1;i<=n;i++) cin>>a[i];
    n=unique(a+1,a+n+1)-a-1;//判重---所有连续高度相同的山峰可以看做为一个 
 

    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        int x=a[i-1];
		int y=a[i];//处理y高度山峰的贡献 
		int z=a[i+1];
        if (x<y && z<y) cnt[y]++;//---海平面下降---山峰个数新增加一个 
        else if(x>y && z>y) cnt[y]--;//---海平面下降---山峰会被减少一个
		 
        //这里少了两种情况---x<y<z//x>y>z---这两种---在海平面下降的情况下山峰的个数不会发生变化 
    }

    int res=0;	//定义答案 
	int sum=0;	//定义当前山峰漏出来的段数 
    for (int i=M-1;i;i--)//随着海平面的下降---山峰的增加个数 ----起初没有山峰(全在海平面以下) 
    {
        sum+=cnt[i];
        res=max(res,sum);
    }

    cout<<res<<endl;
    return 0;
}

AcWing 2014. 岛(贪心+模拟)

AcWing 2014. 岛(离散化+差分)c++最短代码,同非零段划分(含对差分算法的深入探究)
贪心+模拟

#include<bits/stdc++.h>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>

#define x first
#define y second 
using namespace std;
typedef pair<int, int> PII;
const int N = 100010;

int n;
int h[N];
PII q[N];

int main()
{
    cin>>n; 
    for (int i=1; i<=n;i++)	cin>>h[i];

    n=unique(h+1,h+n+1)-h-1;  // 判重----删掉相邻的重复元素 
    h[n+1]=0;  // 后续代码可能会用到第n + 1个位置,需要把第n + 1个位置清空

    for (int i=1; i<=n;i++) q[i] = {h[i],i};
    sort(q+1,q+n+1);//按高度排序 

    int ans = 0; 
	int cnt = 1;//初始时岛屿数量----没有水的时候 
    for (int i = 1; i <= n; i ++ )
    {
        int k=q[i].y;//当前海平面长到k高度 
        if (h[k-1]<h[k] && h[k+1]<h[k]) cnt -- ;//比两边都大 
        else if (h[k-1]>h[k] && h[k+1]>h[k]) cnt ++ ;//比两边都矮时 

        if (q[i].x != q[i + 1].x)//按高度排序(失散多年的兄弟),当高度不一样时跟新ans 
            ans = max(ans, cnt);
    }
    cout<<ans<<endl;

    return 0;
}

差分写法

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <map>


typedef long long LL;

using namespace std;
const int N = 100005,M = 1e9+1;
int a[N];
map<int ,int >b;
int n;
int main()
{
    cin >> n;

    for (int i = 1; i <= n; i ++ ){
        cin >> a[i];
        if(a[i]>a[i-1]){
            //数的大小在[a[i-1],a[i]-1]之间的所有数大小都+1
            b[a[i-1]]++,b[a[i]]--;
        }
    }
    LL sum = 0 ,res = 0;
    for (auto i:b ){
        //求前缀和
        sum+=i.second;
        res = max(res,sum);
    }
    cout << res;
}

二维差分

AcWing 798. 差分矩阵(二维差分)

798. 差分矩阵
【c++详细题解】

/*
给以(x1,y1)为左上角,(x2,y2)为右下角的子矩阵中的所有元素加上c:
S[x1,y1]+=c, S[x2 +1,y1]-=c, S[x1,y2+1]-=c, S[x2+1,y2+1]+=c
*/

#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 1e3 + 10;
int a[N][N];//输入矩阵 
int b[N][N];//b是差分矩阵 
int n, m, q;

void insert(int x1, int y1, int x2, int y2, int c)
{
    b[x1][y1] += c;
    b[x1][y2 + 1] -= c;
    b[x2 + 1][y1] -= c;
    b[x2 + 1][y2 + 1] += c;
}

int main()
{
    cin>>n>>m>>q;
    for (int i = 1; i <= n; i++)
        for (int j = 1; j <= m; j++)
            cin >> a[i][j];
    for (int i = 1; i <= n; i++)
        for (int j = 1; j <= m; j++)
            insert(i, j, i, j, a[i][j]);      //始化构造差分数组
  
    // 多次进行矩阵区域插入
    while (q--)
    {
        int x1, y1, x2, y2, c;
        cin>>x1>>y1>>x2>>y2>>c;
        insert(x1, y1, x2, y2, c);
    }   
    // 对差分矩阵求二维前缀和
    for (int i = 1; i <= n; i++)
    {
        for (int j = 1; j <= m; j++)
        {
            b[i][j] += b[i - 1][j] + b[i][j - 1] - b[i - 1][j - 1];
            cout<<b[i][j]<<" ";
        }
    	cout<<endl; 
    }
    
    return 0;
}

201409-2-csp-画图—二维差分

AcWing 3203. 画图
在这里插入图片描述

每个格子的编号---是它的左下角坐标---从[i][j]开始

暴力做法

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=110;

bool st[N][N];//标记[i][j]格子是否被涂色---每个格子的坐标---是它左下角的坐标 

int main()
{
	int n;
	cin>>n;
	while(n--)
	{
		int x1,x2,y1,y2;
		cin>>x1>>y1>>x2>>y2;
		for(int i=x1;i<x2;i++)//每个格子的坐标---是它左下角的坐标 
		{
			for(int j=y1;j<y2;j++)
			{
				st[i][j]=true;
			}
		}
	}
	
	int ans=0;
	for(int i=0;i<N;i++)
	{
		for(int j=0;j<N;j++)
		{
			if(st[i][j])//将涂色的格子统计个数 
				ans++;
		}
	}
	cout<<ans<<endl; 
	return 0;
}
每个格子的坐标---是它右上角坐标---二维差分方便---从[1][1]开始
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=110;
int b[N][N];

int ans;
void insert(int x1, int y1, int x2, int y2, int c)//二维差分模板 
{
    b[x1][y1] += c;
    b[x1][y2 + 1] -= c;
    b[x2 + 1][y1] -= c;
    b[x2 + 1][y2 + 1] += c;
}
int main()
{
	int n;
	cin>>n;
	
	while(n--)
	{
		int x1,x2,y1,y2;
		cin>>x1>>y1>>x2>>y2;
		insert(x1+1,y1+1,x2,y2,1); //坐标从 [i][j]开始---方便---二维差分 
		
	}
	for(int i=1;i<N;i++)
	{
		for(int j=1;j<N;j++)
		{
			b[i][j]+=b[i-1][j]+b[i][j-1]-b[i-1][j-1]; //二维前缀和 
			if(b[i][j])	ans++;
		}
	}
	cout<<ans<<endl;
	return 0;
}

快速排序

双指针算法

在这里插入图片描述

算法模型---思路:先找出暴力解法,根据题目性质,优化到双指针

1.对撞指针------左右两个指针,向中间靠拢。

2.快慢指针------左右两个指针,一快一慢

3.滑动窗口

4.归并排序---操作两个数组

AcWing 799. 最长连续不重复子序列—滑动窗口

AcWing 799. 最长连续不重复子序列

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+10;
int a[N];
int s[N];
int main()
{
	int n;
	cin>>n;
	int ans=0;//答案 
	for(int i=0;i<n;i++) cin>>a[i];
	//[l,r]区间端点 ----双指针维护的是以a[r]为结尾的最长不重复子序列,长度为r-l+1
	for(int r=0,l=0;r<n;r++) 
	{
		s[a[r]]++;//存储子序列中a[r]出现的次数 
		while(l<r && s[a[r]]>1)   //当a[r]重复时,先把a[l]次数减1,再右移l
		{
			s[a[l]]--;
			l++;//区间左端点----向右移动 
		}
		ans=max(ans,r-l+1); //更新最大长度 
	}
	cout<<ans<<endl;
	return 0;
 } 

AcWing 3768. 字符串删减—滑动窗口

AcWing 3768. 字符串删减

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e2+10;
string s;
int ans;
int main()
{
	int n;
	cin>>n;
	cin>>s;
	for(int l=0;l<n;l++)//左指针右移----[l,r] 
	{
		if(s[l]=='x')//如果s[l]不是'x'时,继续往右移动----直到枚举到第一个'x' 
		{
			int r=l+1;//右指针设置 
			while(r<n && s[r]=='x')	r++;//右指针右移 
			ans+=max(0,r-l-2);//答案+这个区间需要删除的'x'的数量 
			l=r-1;//重新设置左指针 
		}
	}
	cout<<ans<<endl;
	return 0;
 } 

AcWing 1238. 日志统计—滑动窗口

蓝桥杯2018年第九届真题-日志统计

排序+双指针 
对所有的赞按照时间从小到大排序
通过双指针i,j维护长度不大于d的区间,并记录该区间的中所有帖子获得的赞数
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1e5+10;
typedef pair<int, int> PII;
PII q[N];//用于存储日志ts, id
#define ts first
#define id second
int n,d,k;//n行,d时间间隔,k个赞
int ts,id;
int cnt[N];//用来存储每个id当前获得的点赞数
bool st[N];用于存储每个帖子是否是热帖

int main()
{
    cin>>n>>d>>k;
    for (int i=0;i<n;i++) cin>>q[i].ts>>q[i].id;
    sort(q,q+n);//按时间排序 

    for (int r=0,l=0;r<n;r++)//双指针算法,[l,r]
    {
        cnt[q[r].id]++;//当前第r个记录顺序的id的点赞数++;
        
        
        while(q[r].ts-q[l].ts>=d)//如果俩个帖子时间相差超过d------说明该赞无效
        {
            cnt[q[l].id]--;//获赞的时间太久远了,赞作废
            l++;//要把指针l右移
        }
        if(cnt[q[r].id]>=k)//如果该id贴赞超过k,说明是热帖
            st[q[r].id]=true;
            
    }
    
    for(int i=0;i<N;i++)//最多有1e5个id
        if(st[i])
            cout<<i<<endl;
    return 0;
    
}

AcWing 800. 数组元素的目标和—对撞指针—操作两个数组

AcWing 800. 数组元素的目标和

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+10;
int a[N];
int b[N];
int main()
{
	int n,m,x;
	cin>>n>>m>>x;
	for(int i=0;i<n;i++) cin>>a[i];
	for(int i=0;i<m;i++) cin>>b[i];
	
	
	for(int l=0,r=m-1;l<n;l++)//对撞指针---l左指针  r右指针 
	{
		while(r>=0 && a[l]+b[r]>x) r--;//右指针左移 
		
		if(r>=0 && a[l]+b[r]==x)//符合答案,输出 
			{
				cout<<l<<" "<<r<<endl;
				break;
			}
	}
	return 0;
}

AcWing 2816. 判断子序列—操作两个数组

AcWing 2816. 判断子序列
题解

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+10;

int a[N];
int b[N];
int main()
{
	int n,m;
	cin>>n>>m;
	for(int i=0;i<n;i++) cin>>a[i];
	for(int i=0;i<m;i++) cin>>b[i];
	
	int l=0;//第一个数组的指针 
	for(int r=0;r<m;r++)//第二个数组的指针移动 
	{
		if(l<n && a[l]==b[r])	l++;//第一个数组的指针移动 
	}
	if(l==n)
		cout<<"Yes"<<endl;
	else
		cout<<"No"<<endl;
	return 0;
}

AcWing1532. 找硬币—对撞指针

acwing1532. 找硬币

双指针要求具有单调性

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+10;
int a[N];
int main()
{
	int n,m;
	cin>>n>>m;
	for(int i=1;i<=n;i++)
		cin>>a[i];
	sort(a+1,a+n+1);
	int l=1,r=n;
	int suit_l=0,suit_r=0;
	while(l<r)//指针未相遇就一直执行
	{
		//下面的if 不能调动顺序-------经典错误,标准零分
		//如果调动顺序-----2,3,1时,假如2/3不满足,会修改l/r的值,使得到达1的时候,l/r变动 
		if(a[l]+a[r]==m)//-----1 
			{
				suit_l=a[l];
				suit_r=a[r];
				break;
			}
		if(a[l]+a[r]>m)//------2
			r--;
		if(a[l]+a[r]<m)//------3
			l++;
		
	}
	if(suit_l+suit_r==m)
		cout<<suit_l<<" "<<suit_r<<endl;
	else
		cout<<"No Solution"<<endl;
	return 0;
}

AcWing1574.接雨水—对撞指针

acwing1574. 接雨水

双指针,从左和右出发两个指针,每次记录左右两侧最大值
l_max为[1,l]最大值,r_max为[r,n]最大值
每次从最大值小的那一方开始收水
比如l_max < r_max,可以收左边的水,因为l左侧[1,l]最大值确定,右侧[l,n]有值大于左侧最大值,反之亦然。
一列一列收水,一次收完一列水
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+10;
int a[N];

int main()
{
	int n;
	cin>>n;
	for(int i=1;i<=n;i++)	
		cin>>a[i];
	int l=1,r=n;
	int maxl=0,maxr=0;
	int ans=0;//保存的返回值--接到的雨水数量 
	while(l<r)
	{
		maxl=max(maxl,a[l]);//更新左边最大值-----当前l的左边最高值 
		
		maxr=max(maxr,a[r]);//更新右边最大值-----当前r的右边最高值 
		
		if(maxl<maxr)
		{
			ans+=maxl-a[l];
			l++;//左指针---右移 
		 }
		else
		{
			ans+=maxr-a[r];
			r--;//右指针---左移 
		 } 
		
	}
	cout<<ans<<endl; 
	return 0;
 } 

位运算

离散化

第二讲 数据结构

集合

AcWing 3542. 查找

AcWing 3542. 查找

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main()
{
	int n,m;
	unordered_set<int> S;//定义一个集合存储a数组中的元素 
	cin>>n;
	while(n--)
	{
		int x;
		cin>>x;
		S.insert(x);
	 } 
	 
	 
	cin>>m;
	while(m--)
	{
		int x;
		cin>>x;
		if(S.count(x))
			cout<<"YES"<<endl;
		else
			cout<<"NO"<<endl;
	}
	return 0; 
 } 

单链表

双链表

栈(stack)

stack是一种先进后出(First In Last Out,FILO)的数据结构
只有stack顶端的元素,才有机会被外界取用。Stack不提供遍历功能





数据存取操作
push(elem);//向栈顶添加元素
pop();//从栈顶移除第一个元素
top();//返回栈顶元素




大小操作
empty();//判断堆栈是否为空
size();//返回堆栈的大小


AcWing 3302. 中缀表达式求值—向零取整

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
unordered_map<char,int> pr;//保存运算符优先级
stack<int> num;//运算数栈 
stack<char> op;//运算符栈 

void eval()//执行某种运算 
{
	int x;
	
	auto b=num.top();num.pop();
	auto a=num.top();num.pop();
	auto c=op.top();op.pop();
	
	if(c=='+') x=a+b;
	else if(c=='-') x=a-b;
	else if(c=='*') x=a*b;
	else x=a/b;
	num.push(x);
}

int main() 
{
	pr['-']=1;//初始化运算符的优先级 
	pr['+']=1;
	pr['*']=2;
	pr['/']=2;
	string s;
	cin>>s;
	for(int i=0;i<s.size();i++)
	{
		if (isdigit(s[i]))//如果是运算数时 
        {
            int j = i, x = 0;
            while (j < s.size() && isdigit(s[j]))
                x = x * 10 + s[j ++ ] - '0';
            num.push(x);
            i = j - 1;
        }
		else if(s[i]=='(')//左括号---直接入栈 
			op.push(s[i]); 
		else if(s[i]==')')//右括号---操作到左括号为止
		{
			while(op.top()!='(')
				eval();
			op.pop();//左括号出栈 
		 }
		else//当是运算符时 
		{
			while(op.size() && op.top()!='(' && pr[op.top()]>=pr[s[i]]) eval();
			op.push(s[i]);
		 } 
	}
	
	while(op.size())
		eval();
	cout<<num.top()<<endl;
	return 0;
}

201903-2-csp-二十四点—向下取整

AcWing 3273. 二十四点

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
stack<int> num;
stack<char> op;
unordered_map<char,int> pr;
int n;

void eval()
{
	auto b=num.top();num.pop();
	auto a=num.top();num.pop();
	auto c=op.top();op.pop();
	int x;
	if(c=='+')
		x=a+b;
	else if(c=='-')
		x=a-b;
	else if(c=='x')
		x=a*b;
	else//向下取整---除法 
	{
		if(a*b>=0)//当ab同号时 
			x=a/b;
		else
		{
			if(a%b==0)
				x=a/b;
			else
				x=a/b-1;//c++默认除法---向零取整---题干要求---向下取整 
		} 
	}
	num.push(x); 
 } 
int main()
{
	pr['+']=pr['-']=1;
	pr['x']=pr['/']=2;//整除---向下取整---c++默认是向零取整 
	cin>>n;
	while(n--)
	{
		//清空栈的操作 
		num = stack<int>();
        op = stack<char>();
		string s;
		cin>>s;
		for(int i=0;i<s.size();i++)
		{
			if(s[i]>='0' && s[i]<='9')		//如果是运算数时 
				num.push(s[i]-'0');
			else 		//如果是运算符时 
			{
				while(op.size() && pr[op.top()]>=pr[s[i]])	eval();
				op.push(s[i]); 
			}
		 }
		while(op.size())	eval();
		if(num.top()==24)
			cout<<"Yes"<<endl;
		else
			cout<<"No"<<endl; 
		 
	}
	return 0;
}

中缀表达式转后缀表达式—AcWing 3302. 中缀表达式求值—改编题目

是由上面的中缀表达式求值---去掉运算数栈----遇到运算数直接输出
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
unordered_map<char,int> pr;//保存运算符优先级

stack<char> op;//运算符栈 

void eval()//执行某种运算 
{
	int x;
	
	auto c=op.top();op.pop();
	cout<<c<<" ";
}

int main() 
{
	pr['-']=1;//初始化运算符的优先级 
	pr['+']=1;
	pr['*']=2;
	pr['/']=2;
	string s;
	cin>>s;
	for(int i=0;i<s.size();i++)
	{
		if (isdigit(s[i]))//如果是运算数时 
        {
            int j = i, x = 0;
            while (j < s.size() && isdigit(s[j]))
                x = x * 10 + s[j ++ ] - '0';
            cout<<x<<" "; 
            i = j - 1;
        }
		else if(s[i]=='(')//左括号---直接入栈 
			op.push(s[i]); 
		else if(s[i]==')')//右括号---操作到左括号为止
		{
			while(op.top()!='(')
				eval();
			op.pop();//左括号出栈 
		 }
		else//当是运算符时 
		{
			while(op.size() && op.top()!='(' && pr[op.top()]>=pr[s[i]]) eval();
			op.push(s[i]);
		 } 
	}
	
	while(op.size())
		eval();
	return 0;
}

队列(queue/deque/priority_queue)

Queue——单端队列

Queue是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构-------常见队列
只有queue的顶端元素,才有机会被外界取用-------------Queue不提供遍历功能
 qeque<int> q;




queue存取、插入和删除操作
q.push(elem);//往队尾添加元素
auto t=q.pop();//从队头移除第一个元素
auto t=q.back();//返回最后一个元素
auto t=q.front();//返回第一个元素





queue大小操作
empty();//判断队列是否为空
size();//返回队列的大小





Deque——双端队列

dueque 可以在头尾两端分别做元素的插入和删除操作
deque<int> dq;



deque双端插入和删除操作
push_back(elem);//在容器尾部添加一个数据
push_front(elem);//在容器头部插入一个数据
pop_back();//删除容器最后一个数据
pop_front();//删除容器第一个数据

优先队列—堆

priority_queue//优先队列-----队列和排序的完美结合体
元素被赋予优先级,当访问元素时,具有最高级优先级的元素先被访问



默认操作
q.empty()          //如果队列为空,则返回true,否则返回false
q.size()              //返回队列中元素的个数
q.pop()              //删除队首元素,但不返回其值
q.top()               //返回具有最高优先级的元素值,但不删除该元素
q.push(item)      //在基于优先级的适当位置插入新元素

大顶堆构造一个空的优先队列(此优先队列默认为大顶堆)
priority_queue<int,vector<int>,less<int>> big_heap;

小根堆构造一个空的优先队列,此优先队列是一个小顶堆
priority_queue<int,vector<int>,greater<int>>small_heap;

201712-2csp游戏(queue)—约瑟夫问题

AcWing 3253. 游戏

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
queue<int> q;

int n,k;
bool check(int x)
{
	if(x%k==0||x%10==k)
		return true;
	else
		return false;
}
int main()
{
	cin>>n>>k;
	for(int i=1;i<=n;i++)
		q.push(i);
	int count=1;// 从1开始报数
	while(q.size()>1)
	{
		int t= q.front();
		q.pop();
		if(!check(count))// 如果这个数不用出局,那就再加到队尾
			q.push(t);
		count++;
	}
	cout<<q.front()<<endl;
	return 0;
 } 

单调栈

单调队列

KMP

Trie

并查集

在这里插入图片描述

并查集思想(重点)
我们可以把每个连通分量看成一个集合,该集合包含了连通分量的所有点。而具体的连通方式无关紧要,好比集合中的元素没有先后顺序之分,只有“属于”与“不属于”的区别。图的所有连通分量可以用若干个不相交集合来表示。
分为三部分:
(1)初始化:使每个结点的初始根节点为自己,并且每个结点构成一颗树,树的深度是1;
(2)查找:使用递归来查找每个结点的父亲结点;
(3)合并:将不同父节点的结点合并;
注:这里的并查集是优化后的,即:进行了路径压缩。如果题目中无要求,可以只写简单的并查集算法

AcWing 837. 连通块中点的数量

AcWing 837. 连通块中点的数量

3

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e5+10;

int n,m;
int p[N];//存储i的父亲结点的编号
int cnt[N];//记录---i所在树中结点的个数
 
int find(int x)//返回x的祖宗结点+路径压缩 
{
	if(x!=p[x])//x不是根节点时 
		p[x]=find(p[x]); //认祖为父 
	return p[x];//返回x的祖宗结点	
}
int main()
{
	cin>>n>>m;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		p[i]=i;
		cnt[i]=1; 
	}
		
	while(m--)
	{
		string op;
		int a,b;
		cin>>op>>a;
		if(op=="C")
		{
			cin>>b;
			int aa=find(a);
			int bb=find(b);
			if(aa!=bb)
			{
				p[aa]=bb;
				cnt[bb]+=cnt[aa];
			}			
		}
			
		else if(op=="Q1")
		{
			cin>>b;
			if(find(a)==find(b))
				cout<<"Yes"<<endl;
			else
				cout<<"No"<<endl;
		 }
		 else 
		 {
		 	cout<<cnt[find(a)]<<endl;
		  } 
	 } 
	return 0;
}

哈希表(map/unordered_map)

map<key,value> m--------Map所有的元素都是pair---------map内部的所有元素都是有序的
第一个可以称为关键字(key),每个关键字只能在map中出现一次;第二个可能称为该关键字的值(value);
first                                    			second






map插入数据元素操作
//1通过pair的方式插入对象
m.insert(pair<int, string>(3, "小张"));
m.inset(make_pair(-1, "校长"));
//2通过数组的方式插入值--------可以覆盖以前该关键字对应的值
mapStu[3] = "小刘";
mapStu[5] = "小王";





map查找操作
方法一:[]
map<int, int> mp;
cout << mp[1] << endl;

count(key)         返回指定key出现的次数
-------如果有,返回1;否则,返回0。注意,map中不存在相同元素,所以返回值只能是1或0






map大小操作
size();//返回容器中<key,value>的个数





遍历操作
for(auto &t : m)
    cout<<"key:"<<t.first<<" value:"<<t.second<<endl;
 
unordered_map--------其元素的排列顺序是杂乱的,无序的

201412-1csp门禁系统(map)

    采用map存储数据,key存储编号,value存储次数
    边输入边输出,先m[x]++,再输出m[x]
#include<bits/stdc++.h>
#include<unordered_map>
using namespace std;

const int N=1e3+10;

unordered_map<int,int>m;
int n;
int main()
{
	cin>>n;
	int temp;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		cin>>temp;
		m[temp]++;
		cout<<m[temp]<<" ";
	}
	return 0;
 } 

201409-1csp相邻数对(map)

AcWing 3202. 相邻数对

    为了便于直接寻找相差1的数,我们采用map结构
    map用来判断是否存在相应的值,如果存在则为1,不存在为0
    用vector存储整个数值,然后对每个数值进行单独判断
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int N=1e3+10;

int n;
vector<int> v;//数组用来存储数据遍历一遍
unordered_map<int,int> m;//用哈希表来判断该点是否存在
int ans=0;//返回答案 
int main()
{
	cin>>n;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		int x;
		cin>>x;
		v.push_back(x);//用数组存储下来 
		m[x]=1; //存在该点 
	}
	for(auto i: v)
	{
		if(m[i-1]!=0)
		{
			m[i-1]=0;
			ans++;
		}
	 }
	 cout<<ans<<endl;
	 return 0; 
 } 

201312-1csp出现次数最多的数(map)

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N= 1e4+10;
map<int,int> m;

int n;
int main()
{
	cin>>n;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		int index;
		cin>>index;
		m[index]++;
	}
	
	int max=0,index=0;
	for(auto x:m)
	{
		if(x.second>max)
		{
			index=x.first;
			max=x.second;
		}
	 } 
	 cout<<index<<endl;
	return 0;
}

202006-2csp稀疏向量(map)


map用于存储稀疏数据是最有效的,也可以用来存储稀疏向量。

2个向量不必都存储,能够边读入数据边计算可以节省存储,也有助于提高计算速度。

先读入数据存储在数据结构中,再进行处理是倒腾,既浪费存储又浪费时间,完全没有必要。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
map<int,int> M;
LL n,a,b;
LL ans=0;
int main()
{
	cin>>n>>a>>b;
	int index,val;
	for(int i=0;i<a;i++)
	{
		cin>>index>>val;
		M[index]=val;
	}
	for(int i=0;i<b;i++)
	{
		cin>>index>>val;
		ans+=val*M[index];//这里利用了map的性质,快速查找到了index(key)对应的value
	}
	cout<<ans<<endl;
	
	return 0;
 } 

AcWing.3447. 子串计算

3447. 子串计算

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N =110;

int main()
{
	string str;
	while(cin>>str)
	{
		map<string,int> hash;//map天然字典序---排序 
	
		for(int r=0;r<str.size();r++)//枚举一下右边端点 
			for(int l=0;l<=r;l++)//枚举一下左边端点 			
				hash[str.substr(l,r-l+1)]++;//substr:第一个参数:起始下标,第二个参数:截取字符串的长度(r-l+1) 
	
		for(auto &t:hash)
			if(t.second>1)
				cout<<t.first<<" "<<t.second<<endl;	
	}
	return 0;
 } 

AcWing 3581. 单词识别

AcWing 3581. 单词识别

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e3+10;

int main()
{
	string str;
	getline(cin,str);
	map<string,int> hash;
	
	for(int i=0;i<str.size();i++)
	{
		int j=i;
		string word;
		if(isalpha(str[j]))//如果遇到的是字母时
		{
			while(j<str.size() && isalpha(str[j]))
				word+=tolower(str[j++]);//将小写字母-->大写字母的函数---toupper()
			i=j;//跳出上次循环时---j指向的是非字母
			hash[word]++; 
		}
			
	}
	
	for(auto &t:hash)
	{
		cout<<t.first<<":"<<t.second<<endl; 
	}
	return 0;
}

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内存函数(memcpy、memmove、memset、memcmp)你真的懂了吗?

&#x1f493;博客主页&#xff1a;江池俊的博客⏩收录专栏&#xff1a;C语言进阶之路&#x1f449;专栏推荐&#xff1a;✅C语言初阶之路 ✅数据结构探索&#x1f4bb;代码仓库&#xff1a;江池俊的代码仓库&#x1f389;欢迎大家点赞&#x1f44d;评论&#x1f4dd;收藏⭐ 文…

一键智能视频语音转文本——基于PaddlePaddle语音识别与Python轻松提取视频语音并生成文案

前言 如今进行入自媒体行业的人越来越多&#xff0c;短视频也逐渐成为了主流&#xff0c;但好多时候是想如何把视频里面的语音转成文字&#xff0c;比如&#xff0c;录制会议视频后&#xff0c;做会议纪要&#xff1b;比如&#xff0c;网课教程视频&#xff0c;想要做笔记&…

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wdb_2018_2nd_easyfmt Arch: i386-32-little RELRO: Partial RELRO Stack: No canary found NX: NX enabled PIE: No PIE (0x8047000)32位只开了NX 这题get到一点小知识&#xff08;看我exp就知道了 int __cdecl __noreturn main(int argc, const char…

字节一面:深拷贝浅拷贝的区别?如何实现一个深拷贝?

前言 最近博主在字节面试中遇到这样一个面试题&#xff0c;这个问题也是前端面试的高频问题&#xff0c;我们经常需要对后端返回的数据进行处理才能渲染到页面上&#xff0c;一般我们会讲数据进行拷贝&#xff0c;在副本对象里进行处理&#xff0c;以免玷污原始数据&#xff0c…

ARP欺骗攻击实操

目录 目录 前言 系列文章列表 全文导图 1&#xff0c;ARP概述 1.1,ARP是什么&#xff1f; 1.2,ARP协议的基本功能 1.3,ARP缓存表 1.4,ARP常用命令 2&#xff0c;ARP欺骗 2.1,ARP欺骗的概述? 2.2,ARP欺骗的攻击手法 3&#xff0c;ARP攻击 3.1,攻击前的准备 3.2,…

数学建模Matlab之评价类方法

大部分方法来自于http://t.csdnimg.cn/P5zOD 层次分析法 层次分析法&#xff08;Analytic Hierarchy Process, AHP&#xff09;是一种结构决策的定量方法&#xff0c;主要用于处理复杂问题的决策分析。它将问题分解为目标、准则和方案等不同层次&#xff0c;通过成对比较和计算…

软件设计模式系列之二十——备忘录模式

备忘录模式目录 1 模式的定义2 举例说明3 结构4 实现步骤5 代码实现6 典型应用场景7 优缺点8 类似模式9 小结 备忘录模式是一种行为型设计模式&#xff0c;它允许我们在不暴露对象内部细节的情况下捕获和恢复对象的内部状态。这个模式非常有用&#xff0c;因为它可以帮助我们实…

HTML——列表,表格,表单内容的讲解

文章目录 一、列表1.1无序&#xff08;unorder&#xff09;列表1.2 有序&#xff08;order&#xff09;列表1.3 定义列表 二、表格**2.1 基本的表格标签2.2 演示 三、表单3.1 form元素3.2 input元素3.2.1 单选按钮 3.3 selcet元素 基础部分点击&#xff1a; web基础 一、列表 …

全面解析‘msvcp140.dll丢失的解决方法’这个问题

msvcp140.dll 是什么东西&#xff1f; msvcp140.dll 是 Microsoft Visual C 2015 Redistributable Package 中的一个动态链接库文件。它包含了 C运行时库中的函数和类&#xff0c;这些函数和类在开发 C应用程序时被广泛使用。msvcp140.dll 的主要作用是在 Windows 操作系统中提…

1.5.C++项目:仿mudou库实现并发服务器之socket模块的设计

项目完整版在&#xff1a; 一、socket模块&#xff1a;套接字模块 二、提供的功能 Socket模块是对套接字操作封装的一个模块&#xff0c;主要实现的socket的各项操作。 socket 模块&#xff1a;套接字的功能 创建套接字 绑定地址信息 开始监听 向服务器发起连接 获取新连接 …

WordPress外贸建站Astra免费版教程指南(2023)

在WordPress的外贸建站主题中&#xff0c;有许多备受欢迎的主题&#xff0c;如AAvada、Astra、Hello、Kadence等最佳WordPress外贸主题&#xff0c;它们都能满足建站需求并在市场上广受认可。然而&#xff0c;今天我要介绍的是一个不断颠覆建站人员思维的黑马——Astra主题。 …

【计算机网络】DNS原理介绍

文章目录 DNS提供的服务DNS的工作机理DNS查询过程DNS缓存 DNS记录和报文DNS记录DNS报文针对DNS服务的攻击 DNS提供的服务 DNS&#xff0c;即域名系统(Domain Name System) 提供的服务 一种实现从主机名到IP地址转换的目录服务&#xff0c;为Internet上的用户应用程序以及其他…