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package copypasta
import (
. "fmt"
"io"
"math"
"sort"
)
// 有关根号分解的说明另见 sqrt_decomposition.go
// 莫队知乎:https://www.zhihu.com/people/mythly/answers
// 莫队算法:对询问分块
// todo 各类莫队综述
// https://www.luogu.com.cn/blog/DPair2005/talk-talk-bruh-forces-in-oi
// https://www.cnblogs.com/WAMonster/p/10118934.html
// https://ouuan.github.io/post/%E8%8E%AB%E9%98%9F%E5%B8%A6%E4%BF%AE%E8%8E%AB%E9%98%9F%E6%A0%91%E4%B8%8A%E8%8E%AB%E9%98%9F%E8%AF%A6%E8%A7%A3/
// https://blog.csdn.net/weixin_43914593/article/details/108485396
// todo【推荐】文章及题单 https://www.luogu.com.cn/training/2914
// https://cp-algorithms.com/data_structures/sqrt_decomposition.html#toc-tgt-8
// 普通莫队(没有修改操作)
// 本质是通过巧妙地改变回答询问的顺序,使区间左右端点移动的次数之和由 O(nm) 降至 O(n√m)
// 在块大小取 n/√m 时可达到最优复杂度 O(n√m),见 https://www.luogu.com.cn/blog/codesonic/mosalgorithm
// https://oi-wiki.org/misc/mo-algo/
// 模板题 https://www.luogu.com.cn/problem/P1494
// todo https://www.luogu.com.cn/problem/P2709
// todo https://www.luogu.com.cn/problem/P4462
// https://atcoder.jp/contests/abc293/tasks/abc293_g
// 区间 mex https://blog.csdn.net/includelhc/article/details/79593496
// 反向构造题 https://www.luogu.com.cn/problem/P6852
// todo https://codeforces.com/contest/86/problem/D
// https://codeforces.com/contest/220/problem/B
// https://codeforces.com/contest/617/problem/E
// https://codeforces.com/contest/877/problem/F
// https://www.codechef.com/problems/QCHEF
func normalMo(in io.Reader, a []int, q int) []int {
n := len(a)
blockSize := int(math.Ceil(float64(n) / math.Sqrt(float64(q))))
type query struct{ lb, l, r, qid int }
qs := make([]query, q)
for i := range qs {
var l, r int
Fscan(in, &l, &r) // 从 1 开始,[l,r)
qs[i] = query{l / blockSize, l, r + 1, i}
}
sort.Slice(qs, func(i, j int) bool {
a, b := qs[i], qs[j]
if a.lb != b.lb {
return a.lb < b.lb
}
// 奇偶化排序
if a.lb&1 == 0 {
return a.r < b.r
}
return a.r > b.r
})
cnt := 0
l, r := 1, 1 // 区间从 1 开始,方便 debug
move := func(idx, delta int) {
// NOTE: 有些题目在 delta 为 1 和 -1 时逻辑的顺序是严格对称的
// v := a[idx-1]
// ...
// cnt += delta
if delta > 0 {
cnt++
} else {
cnt--
}
}
getAns := func(q query) int {
// 提醒:q.r 是加一后的,计算时需要注意
// sz := q.r - q.l
// ...
return cnt
}
ans := make([]int, q)
for _, q := range qs {
for ; r < q.r; r++ {
move(r, 1)
}
for ; l < q.l; l++ {
move(l, -1)
}
for l > q.l {
l--
move(l, 1)
}
for r > q.r {
r--
move(r, -1)
}
ans[q.qid] = getAns(q)
}
return ans
}
// 带修莫队(支持单点修改)
// https://oi-wiki.org/misc/modifiable-mo-algo/
// https://codeforces.com/blog/entry/72690
// 模板题 数颜色 https://www.luogu.com.cn/problem/P1903
// https://codeforces.com/problemset/problem/940/F
// https://codeforces.com/problemset/problem/1476/G
// todo https://www.codechef.com/FEB17/problems/DISTNUM3
// todo 二逼平衡树(树套树)https://www.luogu.com.cn/problem/P3380
func moWithUpdate(in io.Reader) []int {
var n, q int
Fscan(in, &n, &q)
a := make([]int, n+1) // 从 1 开始,方便 debug
for i := 1; i <= n; i++ {
Fscan(in, &a[i])
}
blockSize := int(math.Round(math.Pow(float64(n), 2.0/3)))
type query struct{ lb, rb, l, r, t, qid int }
type modify struct{ pos, val int }
qs := []query{}
ms := []modify{}
for ; q > 0; q-- {
var op string
if Fscan(in, &op); op[0] == 'Q' {
var l, r int
Fscan(in, &l, &r)
// 改成左闭右开
qs = append(qs, query{l / blockSize, (r + 1) / blockSize, l, r + 1, len(ms), len(qs)})
} else {
var pos, val int
Fscan(in, &pos, &val)
ms = append(ms, modify{pos, val})
}
}
sort.Slice(qs, func(i, j int) bool {
a, b := qs[i], qs[j]
if a.lb != b.lb {
return a.lb < b.lb
}
if a.rb != b.rb {
if a.lb&1 == 0 {
return a.rb < b.rb
}
return a.rb > b.rb
}
if a.rb&1 == 0 {
return a.t < b.t
}
return a.t > b.t
})
const mx int = 1e6 // TODO
cnt, cc := [mx + 1]int{}, 0
l, r, now := 1, 1, 0
add := func(val int) {
if cnt[val] == 0 {
cc++
}
cnt[val]++
}
del := func(val int) {
cnt[val]--
if cnt[val] == 0 {
cc--
}
}
// 注:由于函数套函数不会内联,直接写到主流程的 for now 循环中会快不少
timeSlip := func(l, r int) {
m := ms[now]
p, v := m.pos, m.val
if l <= p && p < r {
del(a[p])
add(v)
}
a[p], ms[now].val = v, a[p]
}
getAns := func(q query) int {
// 提醒:q.r 是加一后的,计算时需要注意
// sz := q.r - q.l
// ...
return cc
}
ans := make([]int, len(qs))
for _, q := range qs {
for ; r < q.r; r++ {
add(a[r])
}
for ; l < q.l; l++ {
del(a[l])
}
for l > q.l {
l--
add(a[l])
}
for r > q.r {
r--
del(a[r])
}
for ; now < q.t; now++ {
timeSlip(q.l, q.r)
}
for now > q.t {
now--
timeSlip(q.l, q.r)
}
ans[q.qid] = getAns(q)
}
return ans
}
// 回滚莫队
// 复杂度同普通莫队
// https://oi-wiki.org/misc/rollback-mo-algo/
// 浅谈回滚莫队 https://www.luogu.com.cn/blog/bfqaq/qian-tan-hui-gun-mu-dui
// todo 回滚莫队及其简单运用 https://www.cnblogs.com/Parsnip/p/10969989.html
// 模板题 历史研究 https://www.luogu.com.cn/problem/AT1219 https://atcoder.jp/contests/joisc2014/tasks/joisc2014_c
// todo https://www.luogu.com.cn/problem/P5906
// todo https://www.luogu.com.cn/problem/P5386
// todo https://www.luogu.com.cn/problem/P6072
func moWithRollback(in io.Reader) []int {
var n, q int
Fscan(in, &n, &q)
a := make([]int, n+1)
for i := 1; i <= n; i++ {
Fscan(in, &a[i])
}
ans := make([]int, q)
B := int(math.Ceil(float64(n) / math.Sqrt(float64(q))))
type query struct{ lb, l, r, qid int }
qs := []query{}
cnt := make([]int, n+1)
for i := 0; i < q; i++ {
var l, r int
Fscan(in, &l, &r)
r++
if r-l > B {
qs = append(qs, query{l / B, l, r, i})
continue
}
// 小区间暴力计算
res := 0
for _, v := range a[l:r] {
cnt[v]++
// ...
}
ans[i] = res
// 重置数据 ...
for _, v := range a[l:r] {
cnt[v] = 0
}
}
sort.Slice(qs, func(i, j int) bool {
a, b := qs[i], qs[j]
if a.lb != b.lb {
return a.lb < b.lb
}
return a.r < b.r
})
var l, r int
var res int
add := func(i int) {
v := a[i]
cnt[v]++
// ...
}
getAns := func(q query) int {
// ...
return res
}
for i, q := range qs {
l0 := (q.lb + 1) * B
if i == 0 || q.lb > qs[i-1].lb {
l, r = l0, l0
// 重置数据 ...
res = 0
cnt = make([]int, n+1)
}
for ; r < q.r; r++ {
add(r)
}
tmp := res
for l > q.l {
l--
add(l)
}
ans[q.qid] = getAns(q)
res = tmp
for ; l < l0; l++ {
// 回滚 ...
cnt[a[l]]--
}
}
return ans
}
// 树上莫队
// 通过 DFS 序转化成序列上的查询
// NOTE: 对于带修莫队,去掉 timeSlip 中的参数,且 if l <= p && p < r 替换成 if vis[p] https://www.luogu.com.cn/record/46714923
// https://oi-wiki.org/misc/mo-algo-on-tree/
// 有关树分块的内容见 graph_tree.go 中的 limitSizeDecomposition
// 模板题 糖果公园 https://www.luogu.com.cn/problem/P4074
// https://www.acwing.com/problem/content/2536/ https://www.luogu.com.cn/problem/SP10707
func moOnTree(n, root, q int, g [][]int, vals []int) []int {
vs := make([]int, 0, 2*n)
tin := make([]int, n)
tout := make([]int, n)
var initTime func(v, fa int)
initTime = func(v, fa int) {
tin[v] = len(vs)
vs = append(vs, v)
for _, w := range g[v] {
if w != fa {
initTime(w, v)
}
}
tout[v] = len(vs)
vs = append(vs, v)
}
initTime(root, -1)
// initTime 的逻辑可以并到求 pa dep 的 DFS 中
var _lca func(v, w int) int // 见 tree.lcaBinarySearch
blockSize := int(math.Ceil(float64(2*n) / math.Sqrt(float64(q)))) // int(math.Round(math.Pow(float64(2*n), 2.0/3)))
type query struct{ lb, l, r, lca, qid int }
qs := make([]query, q)
for i := range qs {
var v, w int
//Fscan(in, &v, &w)
v--
w--
if tin[v] > tin[w] {
v, w = w, v
}
if lca := _lca(v, w); lca != v {
qs[i] = query{tout[v] / blockSize, tout[v], tin[w] + 1, lca, i}
} else {
qs[i] = query{tin[v] / blockSize, tin[v], tin[w] + 1, -1, i}
}
}
sort.Slice(qs, func(i, j int) bool {
a, b := qs[i], qs[j]
if a.lb != b.lb {
return a.lb < b.lb
}
if a.lb&1 == 0 {
return a.r < b.r
}
return a.r > b.r
})
var k int // vals 不同元素个数
cnt := make([]int, k+1)
cc := 0
l, r := 0, 0
vis := make([]bool, n)
move := func(v int) {
x := vals[v]
vis[v] = !vis[v]
if vis[v] {
if cnt[x] == 0 {
cc++
}
cnt[x]++
} else {
cnt[x]--
if cnt[x] == 0 {
cc--
}
}
}
getAns := func(q query) int {
return cc
}
ans := make([]int, q)
for _, q := range qs {
for ; r < q.r; r++ {
move(vs[r])
}
for ; l < q.l; l++ {
move(vs[l])
}
for l > q.l {
l--
move(vs[l])
}
for r > q.r {
r--
move(vs[r])
}
if q.lca >= 0 {
move(q.lca)
}
ans[q.qid] = getAns(q)
if q.lca >= 0 {
move(q.lca)
}
}
return ans
}
// 二次离线莫队
// todo https://www.luogu.com.cn/blog/gxy001/mu-dui-er-ci-li-xian
// https://kewth.github.io/2019/10/16/%E8%8E%AB%E9%98%9F%E4%BA%8C%E6%AC%A1%E7%A6%BB%E7%BA%BF/
// https://www.luogu.com.cn/problem/P4887
// https://www.luogu.com.cn/problem/P5398