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    广大菜鸟的博客:算法学习(四)双指针算法/位运算/离散化/区间

    作者:[db:作者] 时间:2021-09-16 22:26

    1、双指针算法

    在这里插入图片描述
    案例:

    #include<iostream>
    using namespace std;
    int main() {
    	char str[1000];
    	gets_s(str);
    	int n = strlen(str);
    	for (int i = 0; i < n; i++) {
    		int j = i;
    		while (j < n && str[j] != ' ')  j++;
    
    		for (int k = i; k < j; k++) cout << str[k];
    		 
    		cout << endl;
    		i = j;
    	}
    }
    
    

    在这里插入图片描述

    例题:最长连续不重复子序列

    在这里插入图片描述

    双指针+数组

    #include<iostream>
    using namespace std;
    /*
    	输入样例:
    	5
    	1 2 2 3 5
    	输出样例:
    	3
    */
    const int N = 100010;
    int a[N], s[N] ,n;
    
    int main() {
    	cin >> n;
    	for (int i = 0; i < n; i++)
    		cin >> a[i];	// 1-1000000
    	int res = 0;
    	for (int i = 0, j = 0; i < n; i++) {
    		s[a[i]]++;
    		while (s[a[i]] > 1) {
    			s[a[j]]--;
    			j++;
    		}
    		res = max(res, i - j + 1);
    	}
    	cout << res << endl;
    }
    
    

    2、位运算

    求n的第k位数字:n>>k &1
    返回n的最后一位1lowbit(n) = n & -n
    

    例题:求10的二进制数表示

    #include<iostream>
    using namespace std;
    
    // 问题:n的二进制表示中第k位是几
    // n =(1111)(2)
    int main() {
    	int n = 10;
    	for (int k = 3; k >= 0; k--)
    		cout << (n >> k & 1);	// 输出1010
    }
    

    例题:求二进制中1的个数

    在这里插入图片描述

    #include<iostream>
    using namespace std;
    //返回n的最后一位1:lowbit(n) = n & -n
    
    int lowbit(int n) {
    	return n & -n;
    }
    int main() {
    	int n;
    	cin >> n;
    	while (n--) {
    		int x;
    		cin >> x;
    		int res = 0;
    		while (x)
    			x -= lowbit(x), res++;
    		cout << res << " ";
    	}
    }
    

    在这里插入图片描述

    3、离散化

    通俗的说,离散化是在不改变数据相对大小的条件下,对数据进行相应的缩小,离散化仅适用于只关注元素之间的大小关系而不关注元素本身的值!

    工作:
    1、排序
    2、去重
    3、索引
    /*
    	vector<int>alls;	//存储所有待离散化的值
    	sort(alls.begin(),alls.end());// 将所有值排序
    	alls.erase(unique(alls.begin(),alls.end()),alls.end());//去掉重复元素
    */
    

    例题:区间和

    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
    解释测试样例:
    在这里插入图片描述

    #include<iostream>
    #include<vector>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    typedef pair<int, int>PII;
    
    // 值域 0 - 10^9,格数10^5
    /*
    	vector<int>alls;	//存储所有待离散化的值
    	sort(alls.begin(),alls.end());// 将所有值排序
    	alls.erase(unique(alls.begin(),alls.end()),alls.end());//去掉重复元素
    */
    /*
    	-10^9<=x<=10^9
    	1<=n,m<=10^5
    	-10^9<=l<=r<=10^9
    	-100000<=c<=100000
    	输入样例:
    	3  3
    
    	1  2
    	3  6
    	7  5
    	
    	1  3
    	4  6
    	7  8
    	输出样例:
    	8
    	0
    	5
    */
    const int N = 300010;  // 插入总数10万个,查询总数10万个
    int a[N], s[N];
    int n, m;
    vector<int>alls;	//存储所有待离散化的值
    vector<PII>add, query;
    // 二分求出x对应的离散化的值
    int find(int x) {	// 找到第一个大于等于x的位置
    	int l = 0, r = alls.size() - 1;
    	while (l < r) {
    		int mid = l + r >> 1;
    		if (alls[mid] >= x) 
    			r = mid;
    		else
    			l = mid + 1;
    	}
    	return r + 1;	//映射到1,2,...n
    }
    
    int main() {
    	cin >> n >> m;
    	for(int i=0;i<n;i++) {	//每行包括2个整数x和c,x的位置加上c
    		int x, c;
    		cin >> x >> c;
    		add.push_back({ x,c });
    		alls.push_back(x);
    	}
    	for(int i=0;i<m;i++){	//每行包括2个整数l和r,返回l到r区间的和
    		int l, r;
    		cin >> l >> r;
    		query.push_back({ l,r });
    		alls.push_back(l);
    		alls.push_back(r);
    	}
    	// 排序,去重
    	sort(alls.begin(), alls.end());
    	alls.erase(unique(alls.begin(), alls.end()), alls.end());
    	// 处理插入操作
    	for (auto item : add) {
    		int x = find(item.first);
    		a[x] += item.second;
    	}
    	// 预处理前缀和
    	for (int i = 1; i <= alls.size(); i++)
    		s[i] = s[i - 1] + a[i];
    
    	// 预处理询问
    	for (auto item : query) {
    		int l = find(item.first), r = find(item.second);
    			cout << s[r] - s[l - 1] << endl;
    	}
    }
    
    可以替换
     alls.erase(unique(alls.begin(), alls.end()), alls.end());unique(alls);
    	
    vector<int>::iterator unique(vector<int>& a) {
    	int j = 0;
    	for (int i = 0; i < a.size(); i++) {
    		if (!i || a[i] != a[i - 1]) {
    			a[j++] = a[i];
    		}
    	}
    	// a[0] - a[j-1],所有a中不重复的数
    	return a.begin() + j;
    }
    

    4、区间合并

    例题:leetcode 56. 合并区间

    https://leetcode-cn.com/problems/merge-intervals/
    在这里插入图片描述

    首先,我们将列表中的区间按照左端点升序排序。然后我们将第一个区间加入 merged 数组中,并按顺序依次考虑之后的每个区间:
    如果当前区间的左端点在数组 merged 中最后一个区间的右端点之后,那么它们不会重合,我们可以直接将这个区间加入数组 merged 的末尾;