每周一算法:区间覆盖

问题描述

给定 N N N个闭区间 a i , b i a_i,b_i ai,bi,以及一个线段区间 s , t s,t s,t,请你选择尽量少的区间,将指定线段区间完全覆盖。

输出最少区间数,如果无法完全覆盖则输出 − 1 -1 −1。

输入格式

第一行包含两个整数 s s s和 t t t,表示给定线段区间的两个端点。

第二行包含整数 N N N,表示给定区间数。

接下来 N N N行,每行包含两个整数 a i , b i a_i,b_i ai,bi,表示一个区间的两个端点。

输出格式

输出一个整数,表示所需最少区间数。

如果无解,则输出 − 1 -1 −1。

数据范围

1 ≤ N ≤ 1 0 5 1≤N≤10^5 1≤N≤105, − 1 0 9 ≤ a i ≤ b i ≤ 1 0 9 -10^9≤a_i≤b_i≤10^9 −109≤ai≤bi≤109,

− 1 0 9 ≤ s ≤ t ≤ 1 0 9 -10^9≤s≤t≤10^9 −109≤s≤t≤109

输入样例

复制代码
1 5
3
-1 3
2 4
3 5

输出样例

复制代码
2

算法思想

从测试样例分析,要覆盖线段区间 1 , 5 1,5 1,5,只需要 2 2 2个闭区间 − 1 , 3 -1,3 −1,3和 3 , 5 3,5 3,5,如下图所示。

可以采用贪心的思想来解决这个问题:

  • 首先将 N N N个闭区间 a i , b i a_i,b_i ai,bi按左端点排序
  • 从前向后遍历每个区间
    • 在所有能覆盖线段区间 s , t s,t s,t左端点 s s s的区间中,选择右端点最大的区间 a j , b j a_j,b_j aj,bj,其中 a j ≤ s a_j\le s aj≤s,表示能够覆盖点 s s s。
    • 然后将 s s s更新成所有满足条件的区间中右端点的最大值
    • 重复上述过程,直到 s ≥ t s\ge t s≥t,表示线段区间被完全覆盖

时间复杂度

  • 将 n n n个区间排序的时间复杂度为 O ( n l o g n ) O(nlogn) O(nlogn)
  • 从前向后遍历每个区间,由于每个区间仅会处理 1 1 1次,因此时间复杂度为 O ( n ) O(n) O(n)

总的时间复杂度为 O ( n + n l o g n ) O(n + nlogn) O(n+nlogn)

代码实现

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 10;
typedef pair<int, int> PII;
PII st[N];
int main()
{
    int s, t, n, ans = 0, flag = 0;
    cin >> s >> t >> n;
    for(int i = 0; i < n; i ++) cin >> st[i].first >> st[i].second;
    //排序
    sort(st, st + n);
    for(int i = 0; i < n; i ++)
    {
    	//在所有能覆盖线段左端点s的区间中,选择右端点最大的区间
        int j = i, R = -1e9;
        while(j < n && st[j].first <= s) R = max(R, st[j ++].second);
        
        //无法覆盖左端点s
        if(R < s) break;
        
        ans ++; //需要的区间个数增加1
        
        s = R; //更新要覆盖的左端点
        if(s >= t) //覆盖完成
        {
            flag = 1;
            break;
        }
        
        i = j - 1; //继续从当前区间向后遍历
    }
    if(flag) cout << ans;
    else cout << -1;
    return 0;
}
相关推荐
曦樂~10 小时前
Cpp面筋
c语言·c++
道尔柯南10 小时前
C++ string 类详解:从常用接口到深拷贝,彻底掌握字符串处理
android·java·c++
Dream it possible!12 小时前
LeetCode 面试经典 150_多维动态规划_交错字符串(97_C++_中等)
算法·leetcode·面试·动态规划
心抵鹊13 小时前
算法之双指针系列(一)
算法·leetcode
十二13 小时前
【洛谷题解】P1083 [NOIP 2012 提高组] 借教室(二分答案 + 差分)
数据结构·c++·算法·蓝桥杯
小此方14 小时前
[算法实战论:动态规划]回文串问题的dp解法,回文串问题的母题,以及以此为基础的派生题
算法·动态规划
Pniubi15 小时前
力扣560.和为k的子数组
算法·leetcode·职场和发展
D e re k ZH15 小时前
C++ 从零入门(一):基础语法与程序结构
数据结构·c++·算法
Pniubi16 小时前
力扣438.找到字符串中所有字母异位词
算法·leetcode·职场和发展
zjxtxdy17 小时前
C++面向对象程序开发-类与对象
开发语言·c++