http://poj.org/problem?id=2796
题意:给你一段区间,需要你求出(在这段区间之类的最小值*这段区间所有元素之和)的最大值......
例如:
6 3 1 6 4 5 2
以4为最小值,向左右延伸,6 4 5 值为60.......
思路:解决完为这道题目,我才真正明白了单调栈的原理,它就是以某一个值为最小(最大)值,向这个值的两侧延伸,遇到大于它(小于它)的值,就将它延伸的范围扩大,当然,一般来说,要这样做的算法复杂度为o(n^2),但是借助栈这个玩意,维护其单调增(减),就可以在o(n)的时间复杂度解决这个问题。将一元素加入栈时,先判断它是否大于(小于)栈顶元素,若是大于(小于)栈顶元素,加入栈。(从这里开始只讲维护单调增栈)否则,将栈顶元素出栈,直到栈顶元素小于要加入栈的元素,在此过程中,需要维护向前延伸和向后延伸的问题,当要加入栈的元素之前有n个栈元素出栈,那么说明这n个出栈的元素都会大于或者等于要入栈的元素,此时,我们需要维护入栈元素可以向前延伸多少个元素(相当于记录它的前面有多少个元素比它大),而每个栈顶元素要向出栈了的元素延伸,因为在出栈了的元素一定是比它的大的元素(根据我维护的是单调增栈)......这样,就在o(n)的时间复杂度内解决了上述问题.........
例如:3 1 6 4 5 2
(3,1,1) (1,2,2) (6,3,3) (4,4,4) (5,5,5) (2,6,6)
首先每个元素自己本身的前后延伸都为1,把3加入栈,1<3,把3出栈,用1的前延伸加上3的前延伸,如此变为(1,1,2),6<1,入栈,变成(1,1,2)(6,3,3),
4<6,将6出栈,4向前延伸,1向后延伸变成(1,1,3) (4,3,4)
5>4,入栈,变成(1,1,3)(4,3,4)(5,5,5)
2<5,5出栈,2向前延伸,4向后延伸,变成(1,1,3)(4,3,5) 2还未入栈(2,5,6)
2<4,4出栈,2向前延伸,1向后延伸,变成(1,1,5) (2,3,6).....
依次类推,会发现最大的结果在(4,3,5)这里这意味着,以4为最小值的区间范围为3————5,也就是6 4 5
AC代码:
#include<cstdio> #include<algorithm> #include<stack> using namespace std; int a[100005]; long long s[100005]; struct Node { int k,l,r; int num; }; long long sum,ans; int main() { int n; while(scanf("%d",&n)==1) { int x=0,y=0; sum=-100; ans=-100; s[0]=0; for(int i=1; i<=n; i++) { scanf("%d",&a[i]); if(i==1) s[i]=a[i]; else s[i]=s[i-1]+a[i]; } Node t,t1; stack<Node>q; t.num=a[1]; t.k=t.l=t.r=1; q.push(t); for(int i=2; i<=n; i++) { t1.num=a[i]; t1.k=i; t1.l=t1.r=1; while(!q.empty() && t1.num<=q.top().num) { t=q.top(); q.pop(); t1.l+=t.l; if(!q.empty()) q.top().r+=t.r; ans=t.num*(s[t.k+t.r-1]-s[t.k-t.l]); if(ans>=sum) { sum=ans; x=t.k-t.l+1; y=t.k+t.r-1; } } q.push(t1); } while(!q.empty()) { t=q.top(); q.pop(); if(!q.empty()) q.top().r+=t.r; ans=t.num*(s[t.k+t.r-1]-s[t.k-t.l]); if(ans>=sum) { sum=ans; x=t.k-t.l+1; y=t.k+t.r-1; } } if(n==0)x=y=0; printf("%lld\n%d %d\n",sum,x,y); } return 0; }
网上写的比较好的代码:
#include<iostream> #include<stack> #include<stdio.h> using namespace std; #define maxx 110000 __int64 str[maxx],t[maxx]; struct node { __int64 num,pre,next; //num记录数值,pre记录向前延伸多少个,next记录向后延伸多少个,k记录本身所处的位置 __int64 k; }; int main() { int n; while(scanf("%d",&n)==1) { stack<node>Q; node tmp; __int64 ans=-100,sum=-100,num; str[0]=0; for(__int64 i=1; i<=n; i++) { scanf("%I64d",&t[i]); if(i==1) str[i]=t[i]; else str[i]=str[i-1]+t[i]; } tmp.num=t[1]; tmp.pre=1; tmp.next=1; tmp.k=1; Q.push(tmp); __int64 x=0,y=0; for(__int64 i=2; i<=n; i++) { node tmp1; tmp1.num=t[i]; tmp1.pre=tmp1.next=1; tmp1.k=i; while(!Q.empty()&&tmp1.num<=Q.top().num) { tmp=Q.top(); Q.pop(); if(!Q.empty()) Q.top().next+=tmp.next; tmp1.pre+=tmp.pre; ans=tmp.num*(str[tmp.k+tmp.next-1]-str[tmp.k-tmp.pre]); if(ans>=sum) { sum=ans; x=tmp.k-tmp.pre+1; y=tmp.k+tmp.next-1; } } Q.push(tmp1); } while(!Q.empty()) { tmp=Q.top(); Q.pop(); if(!Q.empty()) Q.top().next+=tmp.next; ans=tmp.num*(str[tmp.k+tmp.next-1]-str[tmp.k-tmp.pre]); if(ans>=sum) { sum=ans; x=tmp.k-tmp.pre+1; y=tmp.k+tmp.next-1; } } if(n==0)x=y=0; printf("%I64d\n%I64d %I64d\n",sum,x,y); } return 0; }
不用栈:
//两种不同的代码,这种是不用栈的,代码少,好理解 #include <stdio.h> #define N 100001 int lef[N],rig[N]; __int64 sum[N],a[N]; int main() { int i,j,n; scanf("%d",&n); for(i = 1; i <= n; ++i) { scanf("%I64d",a + i); sum[i] = sum[i-1] + a[i]; lef[i] = rig[i] = i; } for(i = 2; i <= n; ++i) while(lef[i] > 1 && a[lef[i]-1] >= a[i]) lef[i] = lef[lef[i] - 1]; for(i = n-1; i; --i) while(rig[i] < n && a[rig[i]+1] >= a[i]) rig[i] = rig[rig[i] + 1]; int ll ,rr ; ///答案可以为0,res初始为-1 __int64 res = -1,tmp; for(i = 1; i <= n; ++i) { tmp = a[i] * (sum[rig[i]] - sum[lef[i]-1]); if(tmp > res) { res = tmp; ll = lef[i]; rr = rig[i]; } } printf("%I64d\n%d %d\n",res,ll,rr); return 0; }