Bzoj 2038: [2009国家集训队]小Z的袜子(hose) 莫队,分块,暴力

2038: [2009国家集训队]小Z的袜子(hose)

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Description

作为一个生活散漫的人，小Z每天早上都要耗费很久从一堆五颜六色的袜子中找出一双来穿。终于有一天，小Z再也无法忍受这恼人的找袜子过程，于是他决定听天由命……
具体来说，小Z把这N只袜子从1到N编号，然后从编号L到R(L 尽管小Z并不在意两只袜子是不是完整的一双，甚至不在意两只袜子是否一左一右，他却很在意袜子的颜色，毕竟穿两只不同色的袜子会很尴尬。
你的任务便是告诉小Z，他有多大的概率抽到两只颜色相同的袜子。当然，小Z希望这个概率尽量高，所以他可能会询问多个(L,R)以方便自己选择。

Input

输入文件第一行包含两个正整数N和M。N为袜子的数量，M为小Z所提的询问的数量。接下来一行包含N个正整数Ci，其中Ci表示第i只袜子的颜色，相同的颜色用相同的数字表示。再接下来M行，每行两个正整数L，R表示一个询问。

Output

包含M行，对于每个询问在一行中输出分数A/B表示从该询问的区间[L,R]中随机抽出两只袜子颜色相同的概率。若该概率为0则输出0/1，否则输出的A/B必须为最简分数。（详见样例）

Sample Input

6 4
1 2 3 3 3 2
2 6
1 3
3 5
1 6

Sample Output

2/5
0/1
1/1
4/15
【样例解释】
询问1：共C(5,2)=10种可能，其中抽出两个2有1种可能，抽出两个3有3种可能，概率为(1+3)/10=4/10=2/5。
询问2：共C(3,2)=3种可能，无法抽到颜色相同的袜子，概率为0/3=0/1。
询问3：共C(3,2)=3种可能，均为抽出两个3，概率为3/3=1/1。
注：上述C(a, b)表示组合数，组合数C(a, b)等价于在a个不同的物品中选取b个的选取方案数。
【数据规模和约定】
30%的数据中 N,M ≤ 5000；
60%的数据中 N,M ≤ 25000；
100%的数据中 N,M ≤ 50000，1 ≤ L < R ≤ N，Ci ≤ N。

HINT

Source

题解：

第一道莫队题，有点小激动。

莫队算法大意就为将查询的区间按左端点所在的块从小到大排序，左端点所在的块相等时，按右端点排序。

之后暴力求解即可。

比如这道题，正常求解也要n^2。

但是加上莫队后，时间复杂度为O(n^1.5)。

黄学长博客中有证明：http://hzwer.com/2782.html

也可以膜主席的博客：http://foreseeable97.logdown.com/posts/158522-233333

代码：

 #include<bits/stdc++.h>

 using namespace std;

 #define LL long long

 #define MAXN 50010

 struct node

 {

     int l,r,id;

 }q[MAXN];

 int C[MAXN],pos[MAXN];

 LL ans1[MAXN],ans2[MAXN],tot[MAXN];

 int read()

 {

     int s=,fh=;char ch=getchar();

     while(ch<''||ch>''){if(ch=='-')fh=-;ch=getchar();}

     while(ch>=''&&ch<=''){s=s*+(ch-'');ch=getchar();}

     return s*fh;

 }

 bool cmp(node a,node b)

 {

     if(pos[a.l]==pos[b.l])return a.r<b.r;

     return a.l<b.l;

 }

 LL GCD(LL aa,LL bb){if(bb==)return aa;else return GCD(bb,aa%bb);}

 int main()

 {

     freopen("hose.in","r",stdin);

     freopen("hose.out","w",stdout);

     int n,m,i,block;

     LL L,R,res,gcd;

     n=read();m=read();

     for(i=;i<=n;i++)C[i]=read();

     block=(int)sqrt(n);

     for(i=;i<=n;i++)pos[i]=(i-)/block+;

     for(i=;i<=m;i++)

     {

         q[i].l=read();q[i].r=read();

         q[i].id=i;//便于输出.

     }

     sort(q+,q+m+,cmp);

     L=;R=;res=;

     memset(tot,,sizeof(tot));//每种颜色的袜子的个数.

     for(i=;i<=m;i++)

     {

         while(L<q[i].l)//上一次得到的L在当前要得到的q[i].l左边,就要向右移动.

         {

             tot[C[L]]--;//因为左指针要向右移动,所以最左端的颜色在当前区间的个数-1.

             res-=tot[C[L]];//总方案数同时也要减去*最左端的颜色个数-1*,因为上一行中最左端的颜色的个数已经-1,所以不用再减.

             L++;//左指针向右移动.

         }

         while(L>q[i].l)

         {

             L--;

             res+=tot[C[L]];

             tot[C[L]]++;

         }

         while(R<q[i].r)

         {

             R++;

             res+=tot[C[R]];

             tot[C[R]]++;

         }

         while(R>q[i].r)

         {

             tot[C[R]]--;

             res-=tot[C[R]];

             R--;

         }

         ans1[q[i].id]=res;

         ans2[q[i].id]=((R-L+)*(R-L))/;

     }

     for(i=;i<=m;i++)

     {

         /*if(ans1[i]==0)

         {

             printf("%lld/%lld\n",ans1[i],ans2[i]);

             continue;

         }*/

         gcd=GCD(ans1[i],ans2[i]);

         printf("%lld/%lld\n",ans1[i]/gcd,ans2[i]/gcd);

     }

     fclose(stdin);

     fclose(stdout);

     return ;

 }