算法笔记——离散化

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什么是离散化

离散化是把无限空间中有限的个体映射到有限的空间中去,以此提高算法的时空效率。

例如:a[]={1,500,3232,68,720}通过离散化映射到数组中形成b[]={1,2,3,4,5}

读到这里,你可能更关心其中离散化的规则是什么,并且在何种情况下可以使用离散化;

离散化使用场景

我们先来说说在何种情况下能够使用离散化。需要处理一个拥有很大值域的数组,但用到的值却很小,这时可以使用离散化有效降低时间复杂度。例如:有10的九次方个数的数组,而在题目中我们能只需用到其中10的五次方个数。

离散化规则

第一步:去重

要保证相同的元素离散化后数字相同。先将数组排序,在调用函数去重即可。

image-20211207092937269

第二步:找寻离散化后的值

这里通过二分模板进行搜寻

离散化标准模板:

vector<int> alls;//存储所有待离散化的值
sort(alls.begin(), alls.end());//将所有值排序
alls.erase(unique(alls.begin(), alls.end()), alls.end());//去掉重复元素
//二分求出x对应的离散化的值
int find(int x)
{
    int l = 0, r = alls.size() - 1;
    while (l < r)
    {
   		int mid = l+r >>1;
        if (alls[mid] >= x)r = mid;
        else l = mid + 1;
    }
	return r + 1;// 离散化后的下标加1,让数组从1开始
}

对应的模板题

假定有一个无限长的数轴,数轴上每个坐标上的数都是 0。

现在,我们首先进行 n 次操作,每次操作将某一位置 x 上的数加 c。

接下来,进行 m 次询问,每个询问包含两个整数 l 和 r,你需要求出在区间 [l,r]之间的所有数的和。

输入格式

第一行包含两个整数 n 和 m。

接下来 n 行,每行包含两个整数 x 和 c。

再接下来 m 行,每行包含两个整数 l 和 r。

输出格式

共 m 行,每行输出一个询问中所求的区间内数字和。

数据范围

−109≤x≤109, 1≤n,m≤100000, −109≤l≤r≤109, −10000≤c≤10000

输入样例

3 3
1 2
3 6
7 5
1 3
4 6
7 8

输出样例

8
0
5