csp信奥赛C++高频考点专项训练之前缀和&差分 --【一维差分】:[NOIP 2018 提高组] 铺设道路
题目描述
春春是一名道路工程师,负责铺设一条长度为n nn的道路。
铺设道路的主要工作是填平下陷的地表。整段道路可以看作是n nn块连续的区域,一开始,第i ii块区域下陷的深度为d i d_idi。
春春每天可以选择一段连续区间[ L , R ] [L,R][L,R],填充这段区间中的每块区域,让其下陷深度减少1 11。在选择区间时,需要保证,区间内的每块区域在填充前下陷深度均不为0 00。
春春希望你能帮他设计一种方案,可以在最短的时间内将整段道路的下陷深度都变为0 00。
输入格式
输入文件包含两行,第一行包含一个整数n nn,表示道路的长度。 第二行包含n nn个整数,相邻两数间用一个空格隔开,第i ii个整数为d i d_idi。
输出格式
输出文件仅包含一个整数,即最少需要多少天才能完成任务。
输入输出样例 1
输入 1
6 4 3 2 5 3 5输出 1
9说明/提示
【样例解释】
一种可行的最佳方案是,依次选择:
[ 1 , 6 ] [1,6][1,6]、[ 1 , 6 ] [1,6][1,6]、[ 1 , 2 ] [1,2][1,2]、[ 1 , 1 ] [1,1][1,1]、[ 4 , 6 ] [4,6][4,6]、[ 4 , 4 ] [4,4][4,4]、[ 4 , 4 ] [4,4][4,4]、[ 6 , 6 ] [6,6][6,6]、[ 6 , 6 ] [6,6][6,6]。
【数据规模与约定】
对于30 % 30\%30%的数据,1 ≤ n ≤ 10 1 ≤ n ≤ 101≤n≤10;
对于70 % 70\%70%的数据,1 ≤ n ≤ 1000 1 ≤ n ≤ 10001≤n≤1000;
对于100 % 100\%100%的数据,1 ≤ n ≤ 100000 , 0 ≤ d i ≤ 10000 1 ≤ n ≤ 100000 , 0 ≤ d_i ≤ 100001≤n≤100000,0≤di≤10000。
思路分析
这个问题等价于:给定一个正整数序列,每次操作可以将一个连续子区间内的所有数减1(区间内所有数必须大于0),问最少操作次数。
经典解法:考虑差分思想。设初始数组为d[1…n],补一个d[0]=0。从左到右扫描,如果当前深度d[i] > d[i-1],则说明需要额外进行(d[i] - d[i-1])次操作来覆盖这段“凸起”,因为这些操作无法被前一个位置的区间覆盖。总操作数即为所有正差值的累加和。
例如样例:4 3 2 5 3 5,计算差值:4-0=4,3-4=-1,2-3=-1,5-2=3,3-5=-2,5-3=2,累加正数部分:4+3+2=9,与答案一致。
代码实现
#include<bits/stdc++.h>usingnamespacestd;intmain(){intn,a,b=0,ans=0;// b记录上一个深度,初始0cin>>n;for(inti=1;i<=n;i++){cin>>a;// 当前深度if(a>b)ans+=a-b;// 正差值累加b=a;}cout<<ans<<endl;return0;}功能分析
- 时间复杂度:O(n),只需一次线性扫描。
- 空间复杂度:O(1),仅使用几个整型变量。
- 正确性:基于贪心思想,每次操作尽可能向右延伸,统计新增的“台阶”高度。
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