单调队列的应用

单调队列,顾名思义就是队中元素都是单调的队列,它们即可以是单调递增,也可以是单调递减的,单调队列有着重要的应用。

通过几道经典题目来熟悉单调队列:

1.集合

若一个数x在集合中,则2x+1,3x+1也在集合中,已知开始1在集合中,求集合第n大的数字。

分析:如果用朴素的方法对付不了很大的数据,可以维护三个单调递增队列,一个队列保存集合中的数a,另外两个队列分别保存由2x+1和3x+1产生的数,命名为p,q,每次由a中队首产生两个数,分别进入p,q中,将p,q的队首元素比较,小的元素入a队同时对应队列队首指针后移,知道a中有n个数为止,时间效率O(n)。

2.合并果子

n堆果子,每次两两合并,合并代价为合并的两堆果子之和,求全部合并为一堆的最小代价。

分析:先按果子数从小到大对所有堆进行排序,然后维护两个单调递增队列a,b,分别表示保存前的值和合并后的新值。每次合并比较a队首两个元素之和,b队首两个元素之和,两个队列队首元素之和,选取最小值存入b中并将a,b指针对应移动,最终当b中只剩一个值时结束,时间效率O(n),但还要加上排序的时间,总效率为O(nlog(n)+n)。

3.滑动窗口

求n个数排成一列,求每个长为k的区间中的最小值和最大值。

分析:对于求最小值,维护一个单调递增序列,同时要记录队中每一个元素进队时间,按读入的顺序选取待加入的数,每一次将队尾元素和待加入的元素比较,若队尾元素较大则队尾指针减一再比较队尾,直到队尾元素小于待加入的数或队空,将元素进队,如果队首元素从加入到现在时间超出了k,队首指针加一,由于每次一个数进入队列,可保证后面的数在当前时间不超过k,故超出时间则队首指针只要加一即可,由于单调性,每一次队首元素为该区间最小值,最大数处理同最小数,只是维护的是单调递减序列而已。每个数进队出队一次,时间效率为O(n)级别的。

时间: 2024-10-07 07:36:49

单调队列的应用的相关文章

【动态规划】【单调队列】tyvj1305 最大子序和

http://blog.csdn.net/oiljt12138/article/details/51174560 单调队列优化dp #include<cstdio> #include<deque> #include<algorithm> #include<iostream> using namespace std; typedef long long ll; int n,m; ll a[300100],ans; deque<int>q; int

hdu_5884_Sort(二分+单调队列)

题目链接:hdu_5884_Sort 题意: 有n个数,每个数有个值,现在你可以选择每次K个数合并,合并的消耗为这K个数的权值和,问在合并为只有1个数的时候,总消耗不超过T的情况下,最小的K是多少 题解: 首先要选满足条件的最小K,肯定会想到二分. 然后是如何来写这个check函数的问题 我们要贪心做到使消耗最小,首先我们将所有的数排序 然后对于每次的check的mid都取最小的mid个数来合并,然后把新产生的数扔进优先队列,直到最后只剩一个数. 不过这样的做法是n*(logn)2 ,常数写的小

[Vijos 1243]生产产品(单调队列优化Dp)

Description 在经过一段时间的经营后,dd_engi的OI商店不满足于从别的供货商那里购买产品放上货架,而要开始自己生产产品了!产品的生产需要M个步骤,每一个步骤都可以在N台机器中的任何一台完成,但生产的步骤必须严格按顺序执行.由于这N台机器的性能不同,它们完成每一个步骤的所需时间也不同.机器i完成第j个步骤的时间为T[i,j].把半成品从一台机器上搬到另一台机器上也需要一定的时间K.同时,为了保证安全和产品的质量,每台机器最多只能连续完成产品的L个步骤.也就是说,如果有一台机器连续完

单调队列

先放上luogu的题目链接--滑稽窗口 然后我们再来讲单调队列 单调队列是指这样一种队列:在队列中的元素为单调递增状态或单调递减状态. 例如1 2 3 4 5和9 2 1都是单调队列,但1 2 2 3 4和4 3 4 5就不是单调队列. 但普通队列明显是维持不了单调队列的性质的. 为了维持单调队列的单调性质,我们只好想一些方法.方法就是修改队列的性质.单调队列不仅队头可以出队,队尾也可以出队. 比如说有一个单调队列是 1 3 7 8 现在突然要从队尾进来一个6如果单纯的把6插进队尾的话,那这个队

单调队列 BZOJ 2096 [Poi2010]Pilots

2096: [Poi2010]Pilots Time Limit: 30 Sec  Memory Limit: 162 MBSubmit: 819  Solved: 418[Submit][Status][Discuss] Description Tz又耍畸形了!!他要当飞行员,他拿到了一个飞行员测试难度序列,他设定了一个难度差的最大值,在序列中他想找到一个最长的子串,任意两个难度差不会超过他设定的最大值.耍畸形一个人是不行的,于是他找到了你. Input 输入:第一行两个有空格隔开的整数k(0

HDU 3706 Second My Problem First (单调队列)

题意:求给定的一个序列中最长子序列,该子序列的最大值和最小值介于m和k之间. 析:用两个单调队列来维护一个最小值,一个最大值,然后每次更新即可. 代码如下; #pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000") #include <cstdio> #include <string> #include <cstdlib> #include <cmath> #include <i

codevs3327选择数字(单调队列优化)

3327 选择数字 时间限制: 1 s 空间限制: 256000 KB 题目等级 : 钻石 Diamond 题目描述 Description 给定一行n个非负整数a[1]..a[n].现在你可以选择其中若干个数,但不能有超过k个连续的数字被选择.你的任务是使得选出的数字的和最大. 输入描述 Input Description 第一行两个整数n,k 以下n行,每行一个整数表示a[i]. 输出描述 Output Description 输出一个值表示答案. 样例输入 Sample Input 5 2

【NOIP数据结构专项】单调队列单调栈

[洛谷P1901 ]发射站 http://www.luogu.org/problem/show?pid=1901 题目描述 某地有 N 个能量发射站排成一行,每个发射站 i 都有不相同的高度 Hi,并能向两边(当 然两端的只能向一边)同时发射能量值为 Vi 的能量,并且发出的能量只被两边最近的且比 它高的发射站接收. 显然,每个发射站发来的能量有可能被 0 或 1 或 2 个其他发射站所接受,特别是为了安 全,每个发射站接收到的能量总和是我们很关心的问题.由于数据很多,现只需要你帮忙计 算出接收

【单调队列优化DP】BZOJ1855-[Scoi2010]股票交易

[题目大意] 已知第i天的股票买入价为每股APi,第i天的股票卖出价为每股BPi(数据保证对于每个i,都有APi>=BPi),第i天的一次买入至多只能购买ASi股,一次卖出至多只能卖出BSi股. 股票交易所规定在两次交易(某一天的买入或者卖出均算是一次交易)之间,至少要间隔W天,也就是说如果在第i天发生了交易,那么从第i+1天到第i+W天,均不能发生交易.同时,在任何时间,一个人的手里的股票数不能超过MaxP. 在第1天之前,有一大笔钱(可以认为钱的数目无限),没有任何股票,求T天之后最多赚到多

转: 单调队列

我们从最简单的问题开始: 给定一个长度为N的整数数列a(i),i=0,1,...,N-1和窗长度k. 要求: f(i) = max{a(i-k+1),a(i-k+2),..., a(i)},i = 0,1,...,N-1 问题的另一种描述就是用一个长度为k的窗在整数数列上移动,求窗里面所包含的数的最大值. 解法一: 很直观的一种解法,那就是从数列的开头,将窗放上去,然后找到这最开始的k个数的最大值,然后窗最后移一个单元,继续找到k个数中的最大值. 这种方法每求一个f(i),都要进行k-1次的比较