解释代码//整数删除:优先队列 + 模拟链表 #include<bits/stdc++.h> #define int long long #define endl '\n' using namespace std; typedef pair<int,int> pii; const int N = 5e5 + 10; int a[N], l[N], r[N]; int st[N]; void solve() { int n, k; cin >> n >> k; priority_queue<pii, vector<pii>, greater<pii>>q; for(int i = 0; i < n; i ++) { cin >> a[i]; q.push({a[i], i}); st[i] = a[i]; l[i] = i - 1; r[i] = i + 1; if(r[i] == n) r[i] = -1; } int cnt = k; while(k) { pii t = q.top(); q.pop(); if(t.first != st[t.second]) { q.push({st[t.second], t.second}); continue; } k --; //获取该元素在原数组中的位置 int pos = t.second; //将该元素的相邻元素加上该数值 if(l[pos] >= 0) st[l[pos]] += t.first; if(r[pos] >= 0) st[r[pos]] += t.first; //更新相邻点的相邻元素 if(l[pos] >= 0) r[l[pos]] = r[pos]; if(r[pos] >= 0) l[r[pos]] = l[pos]; //该元素已经被删除,打标记 st[pos] = -1; } for(int i = 0; i < n; i ++) { if(st[i] != -1) cout << st[i] << " "; } cout << endl; } signed main() { ios::sync_with_stdio(0); cin.tie(0); cout.tie(0); int t = 1; // cin >> t; while(t--) solve(); }
时间: 2025-06-10 16:08:26 浏览: 19
<think>嗯,我现在得仔细看看这个题目和代码。题目是关于“整数删除”的,看起来是要从数组里删除k个元素,每次删除后相邻元素要加上被删除的值。然后最后输出剩下的元素。那这个代码的实现方式用了优先队列和模拟链表,我得先理清思路。
首先,代码的结构。主函数是solve,里面处理输入n和k,然后读取数组a。之后初始化了一个优先队列q,存储的是pair,第一个元素是数值,第二个是索引。这样优先队列会按数值从小到大排列,每次取出最小的。然后还有l和r数组,应该是每个元素的左右邻居索引,类似于双向链表的结构。st数组应该保存的是当前各个位置的值,可能因为删除操作后,原数组的值会被修改,所以需要用st来动态维护。
接下来,在循环中处理k次删除操作。每次取出队列顶部的元素,也就是当前最小的。然后判断这个元素的值是否等于st中对应位置的值。如果不相等,说明这个元素已经被之前的操作更新过,所以需要重新入队,因为原来的值已经不是最新的了。这种情况可能是因为之前某个相邻元素被删除,导致当前元素的值被增加过。这时候需要跳过当前这个旧的值,把最新的值放入队列继续处理。
如果这个元素的值是有效的(即未被更新过),那么执行删除操作。k减一。然后找到这个元素的位置pos。接着,如果左边存在元素(l[pos] >=0),就把左边元素的值加上当前被删除的值;同样处理右边的元素。然后更新左右邻居的链表指针,也就是让左边的元素的右边指针指向当前元素的右边,右边的元素的左边指针指向当前元素的左边。这样当前元素就被从链表中移除了。最后,把st[pos]设为-1,标记为已删除。
最后遍历st数组,输出没有被标记为-1的元素。
那这个算法的思路大概是:用优先队列快速找到当前最小的元素,同时用双向链表来维护元素的相邻关系,这样在删除元素时可以快速调整左右邻居的指针,并且更新邻居的值。同时,由于删除元素会导致邻居的值改变,所以当队列中的元素值已经过时(即st中的值比队列中的大),需要重新入队。
不过有几个地方需要注意:比如优先队列存储的是原始值还是更新后的值。这里每次从队列取出元素时,会检查是否与st中的当前值一致,如果不一致就重新入队。这样保证每次处理的都是最新的最小值。另外,链表的维护确保了在删除元素后,左右元素可以正确找到新的邻居。
举个例子,比如数组是[1,2,3,4],第一次删除1,然后左右邻居2和右边的元素会被加上1。假设这时候数组变成3和3,4。然后下次处理的时候队列里的元素可能包括3(原来的2+1)、3(原来的3)、4。但要注意,原队列中的元素可能已经被多次调整过,所以每次取出时需要验证是否是最新值。
可能存在的疑问:为什么要用st数组而不是直接修改原数组?可能因为原数组需要保留原始值,而st数组保存的是动态变化后的当前值。每次删除操作后,被影响的左右邻居的值会被更新到st数组中,而队列中保存的是旧值,所以需要检查是否一致。
另一个点是,链表结构l和r数组的维护。当删除pos位置的元素时,左边元素l[pos]的右边指针要指向r[pos],而右边元素r[pos]的左边指针要指向l[pos]。这样就跳过了pos元素,相当于从链表中删除。这样后续的删除操作就不会再考虑已经被删除的元素,因为它们的st值被设为-1,不会被处理。
那这个算法的正确性在于每次删除最小的元素,并且及时更新其左右邻居的值和链表结构,同时用优先队列来动态维护当前的最小值。时间复杂度方面,优先队列每次操作是O(log n),而每个元素可能被多次入队(当它的值被更新时)。不过总的时间复杂度应该大约是O(k log n + n),因为每个元素最多被入队和出队次数取决于被更新的次数,但可能整体还是可以接受的。
总结一下,这个算法的步骤是:
1. 初始化每个元素的左右指针,并建立优先队列。
2. 循环k次,每次取出队列中的最小元素,如果已经被更新过则重新入队。
3. 否则,更新左右邻居的值,并调整链表结构。
4. 最后输出未被删除的元素。
这样就能高效地处理每次删除并动态调整元素的值和结构。</think>以下是对给定代码的详细解释:
### 问题背景
实现一个整数删除算法:每次删除数组中最小的元素,并将该元素的值累加到其左右相邻元素中。重复此过程k次,最后输出剩余元素。
### 算法思路
1. **优先队列**快速获取当前最小值
2. **双向链表**维护元素相邻关系
3. **延迟更新**处理数值变化带来的优先级变更
### 代码结构解析
#### 数据结构
```cpp
int a[N], l[N], r[N]; // 原始数组、左指针数组、右指针数组
int st[N]; // 动态数值存储数组
priority_queue<pii, vector<pii>, greater<pii>> q; // 小根堆
```
#### 核心步骤
1. **初始化阶段**
```cpp
for(int i = 0; i < n; i++){
cin >> a[i];
q.push({a[i], i}); // 初始元素入堆
st[i] = a[i]; // 初始化动态数组
l[i] = i-1; // 初始化左指针
r[i] = i+1; // 初始化右指针
if(r[i] == n) r[i] = -1;
}
```
2. **删除处理循环**
```cpp
while(k){
pii t = q.top();
q.pop();
if(t.first != st[t.second]){ // 数值已过期
q.push({st[t.second], t.second});
continue;
}
k--;
int pos = t.second;
// 更新相邻元素值
if(l[pos] >= 0) st[l[pos]] += t.first;
if(r[pos] >= 0) st[r[pos]] += t.first;
// 调整链表结构
if(l[pos] >= 0) r[l[pos]] = r[pos];
if(r[pos] >= 0) l[r[pos]] = l[pos];
st[pos] = -1; // 标记已删除
}
```
3. **结果输出**
```cpp
for(int i = 0; i < n; i++){
if(st[i] != -1)
cout << st[i] << " ";
}
```
### 关键点解析
1. **延迟更新机制**
- 当从堆顶取出元素时,检查数值是否最新
- 若数值已过期(`t.first != st[t.second]`),重新入堆
2. **链表维护**
- `l[]`和`r[]`数组维护双向链表结构
- 删除元素时更新相邻节点的指针:
```cpp
r[left] = right; // 左节点的右指针指向右节点
l[right] = left; // 右节点的左指针指向左节点
```
3. **时间复杂度控制**
- 优先队列保证取最小值的效率为$O(\log n)$
- 每个元素最多被重新入队$m$次($m$为相邻删除次数)
### 示例演示
假设输入数组为`[3, 1, 4, 2]`,k=2时:
1. 第一次删除最小值1
- 左右相邻3和4变为4和5
- 数组变为`[4, (deleted), 5, 2]`
2. 第二次删除最小值2
- 仅左相邻5变为7
- 最终数组为`[4, 7]`
### 总结
该算法通过优先队列与双向链表的结合,高效实现了动态删除最小值并维护相邻关系的操作。延迟更新机制确保了优先队列中数值的有效性,双向链表的使用使得元素删除操作的时间复杂度保持在$O(1)$。整体算法时间复杂度约为$O((n+k)\log n)$,适用于大规模数据处理。
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