给定一个由 N 个正整数组成的数组,A1,A2,…,An。你必须回答 Q 的询问。每个查询由两个整数 L 和 K 组成。对于每个查询,当所有这些元素按照索引的递增顺序列出时,我必须告诉数组中大于或等于 L 的第 K 个元素。
示例 A = 22,44,12,16,14,88,25,49
查询 1:L = 3 K = 4 由于所有元素都大于 3。因此我们列出整个数组,即 22,44,12,16,14,88,25,49。这些元素中的第四个元素是 16
查询 2:L = 19 K = 5 列出元素 22、44、88、25、49。其中第 5 个元素是 49。
我所做的:对于每个查询,迭代整个数组并检查大于或等于 L 的第 K 个元素。复杂度:O(Q*N)
我的要求:O(Q*logN) 复杂度。
约束:1<=Q<=10^5 1<=N<=10^5 1<=Ai<=10^5
最佳答案
解决此任务的一种可能方法是使用不可变二叉 (RB) 树。
首先,您需要按升序对数组进行排序,并将元素的原始索引存储在元素旁边。
逆向(降序)遍历数组,将元素一一添加到不可变二叉树中。树中的键是元素的原始索引。树是不可变的,因此通过添加元素我的意思是使用添加的元素构建新树。将每个步骤创建的树保存在相应元素(最后添加到树中的元素)附近。
为每个元素构建这些树后,您可以在 O(log N) 时间内执行查询。
查询:
首先,在排序数组 (O(log N)) 中对 L
执行二分搜索,查找大于 L
的元素。您将找到大于 L
的元素以及相应的元素索引树。在这棵树中,您可以在 O(log N) 时间内找到 K
第一个最大索引。
整个算法将花费 O(N log N + Q log N) 时间。我不相信可以做得更好(因为对原始数组进行排序似乎是不可避免的)。
这种方法的关键是使用不可变的二叉树。该结构共享可变二叉树的属性,例如 O(log N) 中的插入和搜索,同时保持不可变。当您向此类树添加元素时,树的先前版本将被保留,仅重新创建与树的先前“版本”不同的节点。通常是 O(log N) 个节点。因此,从数组的元素创建 N 棵树将需要 O(N log N) 时间和 O(N log N) 空间。
关于arrays - 数组查询,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/32794362/