【笔记】构造题
听说多做构造题长脑子,至少能让我从机械性的考试里清醒一点吧
递归子问题
剔除问题边缘
例题 🔗,容易想到排序,接下来要考虑最大最小值(即所谓问题边缘)的特征,剔除之,递归子问题。
奇偶性划分
例题 🔗
给定一个数组 \(A\),判断能否将 \(A\) 进行重新排序得到 \(B\),使得 \(B\) 不存在三个位置,其形成等差;给出一个解。
首先,猜想对于任意 \(n\),序列 \(1,2,...,n\) 有解,打表能验证;既然有解,那么其中取一些数字肯定也有解,只要每个数字出现次数不超过 2
其次,对序列 \(n\),怎么构造呢?对于一个等差数列,考虑奇偶位置,分成 \(135\dotsb|246\dotsb\),对于左右两半部分,不存在一边取2个一边取1个构成答案的情况,然后递归两边的子问题。
Exactly Equal \(k\)
构造某个序列/树/图之类,其某个特征值恰等于某个数字 \(k\)。
二进制拆分
可以考虑从 \(k\) 的二进制拆分下手,看看能不能构造出每个幂,以及怎么组合。
例题 🔗
构造一个 \(1,2,...,𝑛\) 的排列,使其恰好有 \(𝑚\) 个不同的最长上升子序列。\(𝑚≤10^9\),要求 \(𝑛≤100\)。
题解:记 \(𝑚\) 的二进制表示为 \(𝑏_𝑘 𝑏_{𝑘−1}...𝑏_0\),其中 \(𝑏_𝑘=1,𝑏_𝑖∈{0,1}\)。
先做出最高位,构造 \(2,1,4,3,6,5,...,2𝑘,2𝑘−1\),然后低到高依次考虑 \(𝑚\) 的二进制位。
如果 \(𝑏_𝑖=1\),就在第 \(2𝑖\) 个数之后插入一个大于 \(2𝑘\) 的数字 \(𝑝_𝑖\),适当取值使得这些 \(𝑝_𝑖\) 是递增的。
这样原序列的 LIS 长度会是 \(𝑘+1\),包含 \(𝑝_𝑖 (𝑖<𝑘)\) 的上升序列长度可能不够。
只需要紧接着每个 \(𝑝_𝑖 (𝑖<𝑘)\) 再插入一些递增的数字,并重新调整每个 \(𝑝_𝑖\) 的取值即可。容易发现 \(𝑝_𝑖 (𝑖<𝑘)\) 后边需要插入的数字个数就是 \(𝑚\) 的二进制表示下第 𝑖 位往上连续 0 的个数。
这样构造出来的排列长度不超过 \(3⌊\log_2𝑚⌋+1\)。
m = 19 = 1+2+16
2 1 4 3 6 5 8 7
9 2 1 10 4 3 6 5 8 7 11
9 2 1 10 11 12 4 3 6 5 8 7 13