子数组中不同元素的数量查询 | C++ 中的集合 2


在这个问题中,我们得到一个大小为 n 的数组 arr[] 和一个查询。每个查询包含两个值 (L, R)。我们的任务是创建一个程序来解决子数组中不同元素数量的查询。

问题描述 - 在这里,我们需要找到从索引 (L-1) 到 (R-1) 的子数组中存在的不同整数的总数。

让我们举个例子来理解这个问题,

输入

arr[] = {4, 6, 1, 3, 1, 6, 5}
query = [1, 4]

输出

4

解释

对于查询 1:L = 1 & R = 4,我们需要找到从索引 0 到 3 的不同元素的数量,即 4。

对于查询 2:L = 2 & R = 6,我们需要找到从索引 1 到 5 的不同元素的数量,即 3。

解决方案方法

解决每个查询的一个简单方法是从 L 到 R 遍历数组并将元素存储到集合中,其大小将给出查询的结果。我们在上一组中讨论过相同的内容。

解决问题的更有效方法是使用线段树数据结构。它将存储给定范围内的不同元素计数。

线段树是一种特殊的树,它以段的形式存储信息。

线段树的叶子节点表示数组的元素。非叶子节点表示具有所需值的段。在这里,它将存储不同的元素。对于这种数据结构的实现,我们将使用 Set。

实现上述解决方案的程序 -

示例

 在线演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
set<int>* segmentTree;

void CreateSegmentTree(int i, int s, int e, int arr[]) {

   if (s == e) {
      segmentTree[i].insert(arr[s]);
      return;
   }
   CreateSegmentTree(2 * i, s, (s + e) / 2, arr);
   CreateSegmentTree(1 + 2 * i, 1 + (s + e) / 2, e, arr);
   segmentTree[i].insert( segmentTree[2 * i].begin(), segmentTree[2 * i].end());
   segmentTree[i].insert(segmentTree[2 * i + 1].begin(), segmentTree[2 * i + 1].end());
}

set<int> findDistSubarray(int node, int l, int r, int a, int b) {

   set<int> left, right, distinctSubarray;
   if (b < l || a > r)
   return distinctSubarray;
   if (a <= l && r <= b)
   return segmentTree[node];
   left = findDistSubarray(2 * node, l, (l + r) / 2, a, b);
   distinctSubarray.insert(left.begin(), left.end());
   right = findDistSubarray(1 + 2 * node, 1 + (l + r) / 2, r, a, b);
   return distinctSubarray;
}

int main() {

   int arr[] = {4, 6, 1, 3, 1, 6, 5};
   int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   int query[] = {1, 4};
   int i = (int)ceil(log2(n));
   i = (2 * (pow(2, i))) - 1;
   segmentTree = new set<int>[i];
   CreateSegmentTree(1, 0, n - 1, arr);
   set<int> distCount = findDistSubarray(1, 0, n - 1, (query[0]-1), (query[1]-1));
   cout<<"The number of distinct elements in the subarray is "<<distCount.size();
   return 0;
}

输出

The number of distinct elements in the subarray is 4

更新于: 2020年9月9日

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