运用map优化多次查询【Kadomatsu 子序列】

问题

我们有一个长度为 N 的数组 A，要找到三元组 (i, j, k) 满足：

1. Aᵢ : Aⱼ : Aₖ = 7 : 5 : 3

2. j 是下标的最小值 或者​ j 是下标的最大值

数学转换

比例关系 Aᵢ : Aⱼ : Aₖ = 7 : 5 : 3 意味着存在一个正数 a，使得：

a 必须是整数，且满足：

1. Aⱼ = 5a

2. Aᵢ = 7a

3. Aₖ = 3a

位置约束分析

条件 min(i, j, k) = j 或 max(i, j, k) = j 意味着：

1. j 是最大值的情况：i 和 k 都在 j 的左侧（下标小于 j）

2. j 是最小值的情况：i 和 k 都在 j 的右侧（下标大于 j）

注意：不可能出现 i < j < k 或 k < j < i 的情况，因为那样 j 既不是最小值也不是最大值。

算法设计

对于每个位置 j：

1. 检查 Aj 是否能被 5 整除

2. 如果能，计算 a = Aj/5

3. 计算我们需要的值：

   • val_i = 7a（对应 i 位置的元素值）

   • val_k = 3a（对应 k 位置的元素值）

4. 统计：

   • j 是最大值的情况：在 j 的左侧统计 val_i 和 val_k 的出现次数

   • j 是最小值的情况：在 j 的右侧统计 val_i 和 val_k 的出现次数

实现细节

我们需要高效地统计左右两侧某个值的出现次数。可以使用map：

• cnt_left[x]：当前位置左侧值 x 出现的次数

• cnt_right[x]：当前位置右侧值 x 出现的次数

处理流程：

1. 初始化 cnt_right包含所有元素

2. 从左到右遍历每个位置 j：

   • 将 Aj 从 cnt_right中移除（因为它现在在"当前位置"，不属于右侧）

   • 处理当前位置 j

   • 将 Aj 加入 cnt_left（为下一个位置准备）

   #include <bits/stdc++.h>
   using namespace std;
   using ll = long long;

   int main() {
   ios::sync_with_stdio(false);
   cin.tie(nullptr);

    int N;
    cin >> N;
    vector<int> A(N);
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        cin >> A[i];
    }
    
    // cnt_left: j左侧的值计数，cnt_right: j右侧的值计数
    unordered_map<ll, int> cnt_left, cnt_right;
    
    // 初始化cnt_right包含所有元素
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        cnt_right[A[i]]++;
    }
    
    ll ans = 0;
    // 遍历每个位置作为j
    for (int j = 0; j < N; j++) {
        // 将A[j]从右侧计数中移除（现在它位于"当前位置"，不属于右侧）
        cnt_right[A[j]]--;
        
        // 检查A[j]是否能被5整除
        if (A[j] % 5 == 0) {
            ll a = A[j] / 5;  // 计算比例因子
            
            // 计算需要的i和k对应的值
            ll val_i = 7 * a;  // A[i] 应该是 7a
            ll val_k = 3 * a;  // A[k] 应该是 3a
            
            // 情况1: j是最大值（i和k在j左侧）
            // cnt_left[val_i] 是左侧val_i的个数
            // cnt_left[val_k] 是左侧val_k的个数
            // 每个val_i和每个val_k可以组成一个三元组
            ans += (ll)cnt_left[val_i] * cnt_left[val_k];
            
            // 情况2: j是最小值（i和k在j右侧）
            ans += (ll)cnt_right[val_i] * cnt_right[val_k];
        }
        
        // 将A[j]加入左侧计数（为下一个j准备）
        cnt_left[A[j]]++;
    }
    
    cout << ans << "\n";
    return 0;

   }