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441 文字
1 分
アルゴリズム学習:ビット演算・離散化・区間マージ
2022-07-16

1. ビット演算#

1.1 背景#

ビット演算を行う際には、数を二進数としてみなし、ビット演算は数の特定の位置にある値に対して演算を行うものです。

1.2 練習問題#

数の中の1を探すときには、主に2つの方法があります。

  • 1<<i & x = 1のとき、第iビットには1が存在します
  • lowbit(x) = x & -xを用いて末尾の1を見つける

参考コード:

int lowbit(int x){
return x & -x;
}
void solve(){
for(int i=0;i<n;i++){
cin>>t;
int cnt = 0;
for(;t;t -= lowbit(t)) cnt++;
cout<<cnt<<' ';
}
}

2. 離散化#

2.1 背景#

取得したデータが長い範囲にわたって疎に分布している場合、使用するメモリを節約しデータを検索する速度を高めるために、データを離散化して処理します。

2.2 練習問題#

クエリ問題については、累積和を用いることで O(1) 内に求められるため、この問題の焦点はデータの離散化にあります。

数軸上で使用するべき数は挿入位置x、左右の範囲を表すl,rの3つであり、これら3つの数を離散化後の配列に格納し、それぞれの位置を元の配列の位置と対応づけておけばよい。

参考コード:

void solve(){
cin>>n>>m;
for(int i=0;i<n;i++){
cin>>x>>c;
if(a[x]) a[x] += c;
else a[x] = c;
all.push_back(x);
}
while(m--){
cin>>l>>r;
q.push_back({l,r});
all.push_back(l);
all.push_back(r);
}
sort(all.begin(),all.end());
all.erase(unique(all.begin(),all.end()),all.end());
for(int i=1;i<=all.size();i++){
int t = a[all[i-1]];
s[i] = t + s[i-1];
}
for(auto i:q){
l = lower_bound(all.begin(),all.end(),i.first)-all.begin();
r = lower_bound(all.begin(),all.end(),i.second)-all.begin();
cout<<s[r+1] - s[l]<<endl;
}
}

3. 区間合併#

3.1 背景#

複数の区間を高速にマージするには、区間を開始点でソートし、被覆しているかどうかを判断すればよい。

3.2 練習問題#

参考コード:

void solve(){
for(int i=0;i<n;i++){
cin>>l>>r;
a.push_back({l,r});
}
sort(a.begin(),a.end(),[](PII t1,PII t2){
return t1.first < t2.first;
});
int al = -2e9,ar = -2e9;
for(auto i : a){
int ml = i.first,mr = i.second;
if(ml > ar){
ans ++;
al = ml;ar = mr;
}else if(mr > ar){
ar = mr;
}
}cout<<(ans ? ans : 1)<<endl;
}
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アルゴリズム学習:ビット演算・離散化・区間マージ
https://dreaife.tokyo/jp/posts/bitwise-algorithm/
著者
dreaife
公開日
2022-07-16
ライセンス
CC BY-NC-SA 4.0

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