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AHOI2006 基因匹配(match)

Posted on 2011-03-19 22:38 Mato_No1 閱讀(951) 評(píng)論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 樹狀數(shù)組 、AHOI
依照CLJ神犇的指示,最近本沙茶決定開始被數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)題虐……先找來了省內(nèi)的一道題(就是這道囧)……

題目大意:求兩個(gè)長度為5N的序列的最長公共子序列長度,在兩個(gè)序列中,整數(shù)1~N分別都出現(xiàn)5次。1<=N<=20000。

【注:本沙茶一開始用線段樹的,后來在看了CLJ神犇的標(biāo)程(Orz!?。┲蠼K于明白了樹狀數(shù)組解法囧……】

LCS問題的樸素時(shí)間復(fù)雜度為O(NM)。對(duì)于本題顯然需要優(yōu)化。
觀察LCS的轉(zhuǎn)移方程:
F[i][j] = F[i-1][j-1]+1(當(dāng)A[i]==B[j]時(shí))
F[i][j] = max{F[i-1][j], F[i][j-1]}(當(dāng)A[i]!=B[j]時(shí))

可以將F用滾動(dòng)數(shù)組來表示,即設(shè)F'為上階段的F(即F[i-1]),則本階段的F(即F[i])可以由F'求得:
F[j] = F'[j-1]+1(當(dāng)A[i]==B[j]時(shí))
F[j] = max{F'[j], F[j-1]}(當(dāng)A[i]!=B[j]時(shí))

進(jìn)一步,這個(gè)F'其實(shí)都不用記錄,只需在每一階段更新一遍F即可:
F[j] = F[j-1]+1(當(dāng)A[i]==B[j]時(shí))
F[j] = max{F[j], F[j-1]}(當(dāng)A[i]!=B[j]時(shí))
不過需要逆序更新(保證F[j-1]是上一階段的而不是本階段的),這與01背包有點(diǎn)像。

由題意可以發(fā)現(xiàn),A[i]==B[j]的出現(xiàn)次數(shù)極少,在每階段中只會(huì)出現(xiàn)5次!我們可以預(yù)先求出這5個(gè)地方的值,然后對(duì)于其它的F[j],其在本階段的值其實(shí)就是它前面的最大值(max{F[1..j-1]}),又因?yàn)槲覀冏詈笾恍柚繤[N'](N'=5N,即序列長度)即可,故可設(shè)計(jì)出以下算法:
一開始F[1..N]均為0,然后將以下內(nèi)容執(zhí)行N'次,第i次:
(1)求出B序列中與A[i]相等的5個(gè)元素的位置,設(shè)為S[1..5];
(2)依次更新F[S[5..1]],每個(gè)都更新為它前面的最大值加1(很容易知道為神馬),其它的值暫時(shí)不管;

N'次執(zhí)行完后,整個(gè)序列中的最大值就是F[N']的值。由于這個(gè)算法中出現(xiàn)的主要操作是改動(dòng)一個(gè)指定位置元素的值和找一個(gè)前綴區(qū)間中的最大值,因此可以采用樹狀數(shù)組,時(shí)間復(fù)雜度O(NlogN)(線段樹必TLE)。

【總結(jié):在本題中使用了一種“推遲更新”的方法,即需要更新一個(gè)值時(shí),先暫時(shí)不理它,等到需要引用到它的時(shí)候再更新。這種方法最常見的應(yīng)用就是線段樹的結(jié)點(diǎn)標(biāo)記。不過要注意的是,如果該值的推遲更新會(huì)對(duì)它后面要更新的值帶來問題(也就是,這些后更新的值需要引用該值的新值),就不能使用這種方法。在本題中,其它位置的值的改變只與這5個(gè)特殊的位置有關(guān),與其它因素?zé)o關(guān),故可以使用這種方法?!?br>

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