最优解法可以直接参考这位学长的文章
题目来源:NEFU OJ-2119 相似的数集简单版
以及NEFU OJ-??? 相似的数集高级版
后者链接已补。
主要区别在高级版数据范围和数据量均大于前者,接下来将以高级版为主。
题目描述
给出两个数集,它们的相似程度定义为Nc/Nt*100%。其中,Nc表示两个数集中相等的、两两互不相同的元素个数,而Nt表示两个数集中总共的互不相同的元素个数。请计算任意两个给出数集的相似程度。
输入描述
输入第一行给出一个正整数N(N<=50),是集合的个数。随后N行,每行对应一个集合。每个集合首先给出一个正整数M(M<=104),是集合中元素的个数;然后跟M个[0, 109]区间内的整数。
之后一行给出一个正整数K(K<=2000),随后K行,每行对应一对需要计算相似度的集合的编号(集合从1到N编号)。数字间以空格分隔。
第二行给出N个数字,第i个数字表示第i道题通过的人数ai (0≤ai≤M)。
输出描述
输出共K行,每行一个保留2位小数的实数,表示给定两个集合的相似度值。
输入样例
3
3 99 87 101
4 87 101 5 87
7 99 101 18 5 135 18 99
2
1 2
1 3
输出样例
50.00%
33.33%
OP
本题大体思路不复杂,主要在如何降低时间复杂度上。
思路
就题干来说,Nc为被询问的两个集合中重复元素的对数,Nt为两个集合中有多少个不同的数。
用数学语言来说,Nc为被询问的两个集合的交集元素个数,Nt为并集元素个数。
所以我们的目标很明确:1.去重;2.交集计数,经测试,oj的测试组中含有重复询问组,所以还有 3.记忆化。
对于去重,我们可以用set / 数组+unique / 桶排。
对于计数,我们可以双指针计重 / 求交集函数 / map模拟桶排查找键值
去重
set
set性质,不多说;
数组+unique
数组接收后,sort排序,再用unique函数完全去重;
桶排
对于109的数量级,开数组是不现实的(简单版范围较小,可以使用),便想用unordered_map模拟桶排(此路后面会被毙)。
交集计数
下面的时间复杂度都是对于单次询问的,m,n分别为两个数集的长度
PLAN A
来自学长和lpc大佬。
时间复杂度O(min(m , n))
双指针在排序后的数组中实现交集计数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
| while(sp1<arr[s1-1][10000]&&sp2<arr[s2-1][10000]) { if(arr[s1-1][sp1]<arr[s2-1][sp2])sp1++; else if(arr[s1-1][sp1]>arr[s2-1][sp2])sp2++; else { same++; sp1++; sp2++; } }
|
这种方法不加记忆化处理也能在时间限制内横着走。
注:经ph大佬测试,在set中使用迭代器实现这种方法同样会超时,原因目前认为是容器问题。推测map模拟桶排使用这种方法也会超时。
PLAN B
来自ph大佬
时间复杂度O(m+n)
使用取交集函数(也可以参考这篇文章)。
1 2 3 4
| set_intersection(l[p].begin(),l[p].end(), l[q].begin(),l[q].end(), inserter(s,s.begin())); int cou = s.size();
|
注:使用取交集函数时,可以如下图,方便一些
注2:这种方法时间限制压的很死,需要搭配记忆化才能避免TLE。
PLAN C
时间复杂度O(m * log n)
通过预处理也只能优化到O( min(m , n) * log( max(m , n)))
妥妥TLE,map的.find()函数时间复杂度是O(log n),unorder_map也救不了。(经测试,2119中,unordered_map/252ms/会比map/472ms/快一倍)(2119中,数组桶排则可以压缩至/43ms/)
数据来源:这里和这里。
1 2 3 4 5 6 7
| for(it=s[p].begin(); it!=s[p].end(); it++) if(s[q].find(it->first)!=s[q].end()) { cou++; }
|
使用这种方法时,如果像下片写代码,会存在引用不存在键值的情况,将出现一些问题,详细描述及解决方法可以参照这篇文章。
1 2
| for(it=s[p].begin();it!=s[p].end();it++) if(s[q][it->first])cou++;
|
即某些在p数集中存在的键值在q中不存在,但在q中被引用。
注:下片的时间复杂度或许小一些?
代码
①数组+unique去重,双指针交集计数;/2119-72ms/
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| #include <bits/stdc++.h> using namespace std;
int main() { int arr[50][10001]; double ans[50][50]={0},r; int n,num,s1,s2,same,tmp,sp1,sp2; scanf("%d",&n); for(int i=0;i<n;i++) { scanf("%d",&arr[i][10000]); for(int j=0;j<arr[i][10000];j++) { scanf("%d",&arr[i][j]); } sort(arr[i],arr[i]+arr[i][10000]); arr[i][10000]=unique(arr[i],arr[i]+arr[i][10000])-arr[i]; } scanf("%d",&n); while(n--) { scanf("%d %d",&s1,&s2); if(ans[s1-1][s2-1]!=0) { printf("%.2f%\n",ans[s1-1][s2-1]); continue; } same=0; sp1=sp2=0; while(sp1<arr[s1-1][10000]&&sp2<arr[s2-1][10000]) { if(arr[s1-1][sp1]<arr[s2-1][sp2])sp1++; else if(arr[s1-1][sp1]>arr[s2-1][sp2])sp2++; else { same++; sp1++; sp2++; } } r=same*100.0/(arr[s1-1][10000]+arr[s2-1][10000]-same); ans[s1-1][s2-1]=ans[s2-1][s1-1]=r; printf("%.2f%\n",r); } return 0; }
|
②数组,取交集函数;/2119-438ms/
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37
| #include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() { set<int> l[51]; double ans[50][50]={0}; int n,g,i,m,p,q,cou; scanf("%d",&n); for(i=1;i<=n;i++) { scanf("%d",&m); while(m--) { scanf("%d",&g); l[i].insert(g); } } scanf("%d",&n); while(n--) { set<int>s; cou=0; scanf("%d%d",&p,&q); if(ans[p-1][q-1]>=0.0001) { printf("%.2lf%%\n", ans[p-1][q-1]); } else{ set_intersection(l[p].begin(),l[p].end(),l[q].begin(),l[q].end(),inserter(s,s.begin())); int cou = s.size(); ans[p-1][q-1]=ans[q-1][p-1]=cou*100.0/(l[p].size()+l[q].size()-cou); printf("%.2lf%%\n", ans[p-1][q-1]);} } return 0; }
|
③被TLE毙掉的:unordered_map模拟桶排,查找键值。/2119-252ms/
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| #include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() { int a[51]= {0}; double ans[50][50]={0}; unordered_map<int,bool> s[51]; unordered_map<int,bool>::iterator it; int n,g,i,m,p,q,cou; scanf("%d",&n); for(i=1; i<=n; i++) { scanf("%d",&m); a[i]=m; while(m--) { scanf("%d",&g); if(!s[i][g])s[i][g]=1; else a[i]--; } } scanf("%d",&n); while(n--) { cou=0; scanf("%d%d",&p,&q); if(ans[p-1][q-1]>=0.0001) { printf("%.2lf%%\n", ans[p-1][q-1]); } else{ if(a[p]>a[q])swap(p,q); for(it=s[p].begin(); it!=s[p].end(); it++) if(s[q].find(it->first)!=s[q].end()) { cou++; } ans[p-1][q-1]=ans[q-1][p-1]=cou*100.0/(a[p]+a[q]-cou); printf("%.2lf%%\n", ans[p-1][q-1]); } } return 0; }
|
②慢于③的可能原因的2119数据量太小
①慢于数组桶排的原因可能是①的实际运行时间是2*min(m , n),桶排的实际运行时间取决于数据范围。
ED
这两道题我一共submit 58次!!!
AC率不用要了555。