Luogu4587 [FJOI2016]神秘数

题目大意:给定一个长度为$n$的正整数序列$a_i$,$m$次询问,每次询问$[l,r]$,求最小的无法表示成$a_l,a_{l+1},\ldots,a_r$的子集之和的正整数。

数据范围:$1\leq l\leq r\leq n\leq 10^5,1\leq m\leq 10^5,\sum a_i\leq 10^9$


(FJOI考Codechef原题???)

这个套路之前学校训练的时候也遇到过,这里又遇到了。。。

我们考虑对于一组询问如何计算。

首先,我们知道$[1,0]$是肯定可以表示出来的(为了方便表示就这样写了)

可以像数学归纳法那样递推,假设$[1,x]$被计算出都是可以表示的,现在又有了一个新的数$v$。

若$v>x+1$,那么$x+1$还是无法表示出来,还是只有$[1,x]$是可以的。

若$v\leq x+1$,那么$[1,x+v]$都是可以表示的。


根据这个规律,我们这样考虑。

设$s_0=0$,每次递推这样做($i=0,1,2,3,\ldots$)。

计算区间中$\leq s_i+1$的数之和,设为$s_{i+1}$。

反复进行,直到$s_i=s_{i+1}$,也就是无法再扩展这个区间了,答案就是$s_i+1$。

(感性理解一下,应该就是对的)

但是我们需要这样递推多少次呢?

我们发现,$s_i$增长最慢的情况就是$s_0=0,s_1=1,s_2=2,s_3=3,s_4=5,s_5=8,\ldots$,就是斐波那契数列,所以是指数级别增长的,所以在$\log(\sum a_i)$次以内就会停止。

每次计算$\leq s_i+1$的数之和的时候,可以用主席树维护版本,然后二分一下每次在哪个版本查找就可以了。

时间复杂度为$O(n\log n\log(\sum a_i))$

 1 #include<bits/stdc++.h>
 2 #define Rint register int
 3 using namespace std;
 4 const int N = 100003;
 5 int n, m, a[N], id[N], root[N], seg[N << 5], ls[N << 5], rs[N << 5], cnt;
 6 inline void pushup(int x){seg[x] = seg[ls[x]] + seg[rs[x]];}
 7 inline void change(int &now, int pre, int L, int R, int pos, int val){
 8     now = ++ cnt; seg[now] = seg[pre]; ls[now] = ls[pre]; rs[now] = rs[pre];
 9     if(L == R){
10         seg[now] = val;
11         return;
12     }
13     int mid = L + R >> 1;
14     if(pos <= mid) change(ls[now], ls[pre], L, mid, pos, val);
15     else change(rs[now], rs[pre], mid + 1, R, pos, val);
16     pushup(now);
17 }
18 inline int query(int x, int L, int R, int l, int r){
19     if(l <= L && R <= r) return seg[x];
20     int mid = L + R >> 1, ans = 0;
21     if(l <= mid) ans += query(ls[x], L, mid, l, r);
22     if(mid < r) ans += query(rs[x], mid + 1, R, l, r);
23     return ans;
24 }
25 inline int calc(int l, int r, int v){
26     int left = 0, right = n, mid, ans;
27     while(left <= right){
28         mid = left + right >> 1;
29         if(a[id[mid]] <= v) ans = mid, left = mid + 1;
30         else right = mid - 1;
31     }
32     return query(root[ans], 1, n, l, r);
33 }
34 int main(){
35     scanf("%d", &n);
36     for(Rint i = 1;i <= n;i ++) scanf("%d", a + i), id[i] = i;
37     sort(id + 1, id + n + 1, [](int x, int y) -> bool {return a[x] < a[y];});
38     for(Rint i = 1;i <= n;i ++)
39         change(root[i], root[i - 1], 1, n, id[i], a[id[i]]);
40     scanf("%d", &m);
41     while(m --){
42         int l, r, s = 0, tmp = 0;
43         scanf("%d%d", &l, &r);
44         while(true){
45             tmp = calc(l, r, s + 1);
46             if(s == tmp) break;
47             s = tmp;
48         }
49         printf("%d\n", s + 1);
50     }
51 }
Luogu4587

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