循环卷积(离散化)

给定两个整数数组 \(a[0..n-1],b[0..n-1]\),求出它们的循环卷积 \(c[0..n-1]\)。其中:

\[\large c_i=\max\limits_{0\le j<n}\{a_j+b_{(i-j+n)\mod n}\} \]

对于 \(100\%\) 的数据,\(n\le 2\times 10^5,0\le a_i,b_i\le 5000,\sum a_i\le 5000,\sum b_i\le 5000\)。

原题有个 \(\mathcal{O(n^2)}\) 暴力,所以人均 60 分。

正解隐藏在数据范围中,\(\sum a_i\le 5000,\sum b_i\le 5000\) 有什么实际意义?

答:数组 \(a,b\) 中,各自最多有 \(5000\) 个数不为 \(0\)。运用反证法,其实压根不用,正确性是显然的。

因此考虑刷表法,有至少一个数为 \(0\) 时,\(c_i\) 最大值为 \(\max\{a_i\}+\max\{b_j\}\),将其赋为 \(c\) 数组初值,再 \(\mathcal{O(n^2)}\) 地用不为 \(0\) 的那至多 \(5000\) 个数更新 \(c\) 数组。虽然也是 \(n^2\),但数据范围缩减到了 \(5000\),完全能过。

具体做法是:扫 \(a,b\) 两数组,把不为 \(0\) 的分别拿出来,扔进数组 \(a',b'\),同时保留其编号(可以用 pair 类型)。不难发现 \(a_i+b_j\) 可以更新 \(c_{(i+j)\mod n}\),做完了。这件事情很像离散化,所以就以此为标题了(大雾

下面是 AC 代码:

int main(){
	int n,cnt1=0,cnt2=0;
	scanf("%d",&n);
	for(int i(0);i<n;++i){
		int x; scanf("%d",&x);
		if(x) a[++cnt1]=std::make_pair(x,i);//输入的时候顺带就挑出来了,下同
	}
	for(int i(0);i<n;++i){
		int x; scanf("%d",&x);
		if(x) b[++cnt2]=std::make_pair(x,i);
	}
	std::sort(a+1,a+cnt1+1);
	std::sort(b+1,b+cnt2+1);
	c[0]=std::max(a[cnt1].first,b[cnt2].first);//排序只是为了找max,并无必要,可以O(n)扫一遍嘛
	for(int i(1);i<n;++i) c[i]=c[0];//赋初值,如果没赋能水80分,但是显然一卡就没了
	for(int i(1);i<=cnt1;++i)
		for(int j(1);j<=cnt2;++j)
			c[(a[i].second+b[j].second)%n]=std::max(c[(a[i].second+b[j].second)%n],a[i].first+b[j].first);
	for(int i(0);i<n;++i){
		printf("%d",c[i]);
		putchar(i==n-1?'\n':' ');//最后不加空格,末尾有换行是代码好习惯,否则fc可能出错,搞崩心态
	}
	return 0;
}

THE END

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