【算法赌场】区间合并

区间问题

区间问题的引入

数学上,用两个数字可以确定数轴上的一个区间,较小的数字叫做区间的左端点 ,也叫区间起点 ,较大的数字叫做区间的右端点 ,也叫区间终点。

在算法竞赛中,很多题目是以区间为单位去进行标记和运算的。例如,学校门口种了很多树,从坐标 0 到坐标 L 之间,整数位置都都一棵树。现在进行多次拔树操作,每次操作是把从位置 a 到 位置 b 的树拔掉(如果那个位置有树的话),进行了若干轮操作之后,问在哪些地方还有树(没有拔掉)。在这个问题中,就是以区间为单位的去计算的。用笨方法做,就是每一次拔树操作就写一个 for 循环,但是这样子的执行效率很低,很容易超时。

上述的 "拔树问题" 中,可以对多次操作记录成区间,然后 按顺序的去合并区间 ,合并不成功的时候意味着两个区间之间有一些"缝隙",这些缝隙就是最终还保留着树的地方,我们对缝隙进行计算就可以得到正确的答案了。区间合并的过程中因为只需要对前项后项的两个端点进行比较,所以少了一个 for 循环,运行效率能大幅度提高。

区间的定义

可以用一个结构体去描述区间变量,区间只有两个重要因素:区间的左端点 和 区间的右端点,所以,定义结构体的时候就需要包含这两个信息(根据不同的题目,有时候可以扩展出新的结构体成员变量)

cpp 复制代码
struct Zone
{
	int l,r;
};

两个区间的关系

如果没有任何的附加条件,两个区间 zone1 l1l1​,r1r1​ 和 zone2 l2l2​,r2r2​ 之间存在的关系是多种多样的。存在的情况越多,就越难写程序,可以理解到的是 if 语句的分支就会很多,一个小小的疏忽都会导致错误。所以,非常有必要对区间进行排序,然后再来做区间运算。常见的区间排序方法有两种:

  1. 按左端点从小到大排序
cpp 复制代码
bool cmp1(Zone i,Zone j)
{
	return i.l<j.l||(i.l==j.l&&i.r<j.r);
}

按照左端点从小到大排序之后,两个区间之间的关系存在上图所描绘的 3 种情况,红色线条代表 前项,蓝色线条代表后项:

  • 情况(1): 前项包含后项
  • 情况(2): 前项和后项有重叠
  • 情况(3): 前项和后项分离
  1. 按有端点从小到大排序
cpp 复制代码
bool cmp2(Zone i,Zone j)
{
	return i.r<j.r||(i.r==j.r&&i.l<j.l);
}

按照右端点从小到大排序之后,两个区间之间的关系存在上图所描绘的 3 种情况,红色线条代表 前项,蓝色线条代表后项:

  • 情况(1): 前项包含后项
  • 情况(2): 前项和后项有重叠
  • 情况(3): 前项和后项分离

不同的排序方法也是可以的,但是最终程序的写法也不一样。

相关推荐
Navigator_Z3 小时前
LeetCode //C - 1289. Minimum Falling Path Sum II
c语言·算法·leetcode
CCblandy4 小时前
令牌桶在 0.9 倍负载超发 19%、固定窗口边界放行 20 个:四种限流算法同构实测
后端·python·算法·性能优化·架构
YangYang9YangYan5 小时前
2027供应链计划校招:数学与应用数学专业如何把预测模型讲成业务决策?
人工智能·sql·算法
jsjzsl25 小时前
递归自改进系统(RSI)的本质是自发对称破缺:智能爆炸有界—— AI研发切记盲目投入
人工智能·python·算法
程序员清风5 小时前
最短路径算法:BFS、Dijkstra 与 Floyd
java·算法·宽度优先
梦帮科技5 小时前
Kali Linux Scapy 畸形报文构造学——深度解剖非法 TCP Flags 与反常序列号
linux·爬虫·神经网络·算法·数学建模·系统架构·模拟退火算法
171320330计算机毕设编程7 小时前
计算机毕业设计 基于YOLO改进算法的车辆特征识别系统设计与实现--lw
java·大数据·python·sql·算法
姜鱼问生7 小时前
Nginx gzip 压缩:一个配置让页面加载快 3 倍
后端·算法·架构
不会就选b7 小时前
算法日常・每日刷题--<动态规划>23
算法·动态规划