Codeforces Round #352 ——Ultimate Weirdness of an Array

题意:一个数组的weirdness是这个数组中所有最大公约数的最大值。给出一个数组a,将a中 [i,j] 之间的部分去掉,剩下的部分的weirdness就是f(i,j),求所有的i,j的组合的weirdness的和。
思路按照官方的题解就好了:
如果我们计算出一个数组H, Hi 代表了有多少个(l-r)使得 f(l,r)i ,这样我们就可以很容易得到解。
下面计算H。维护一个vector, vi 以升序保存了所有有约数i的元素的下标。我们从最大的元素向1迭代。在迭代的时候维护另一个数组 next 。假设我们正在迭代i, nextj 保存了最左边的下标k,使得 f(j,k)i 。有时候不存在这样的k,那么 nextj 就是n+1. Hi 等于 np=1nnextp+1 ,因为假设l=p,那么r至少是 nextp ,这样每一个l我们可以选择 nnextp+1 个不同的r。
再来看看如何在从i迭代到i-1的时候更新next数组。
假设 vi 包含 b1,b2,b3bk 。注意 lr 至少会覆盖 k1 个下标。 l 一定小于等于 b2 。所以我们要将所有 p>b2 nextp 最大化为 n+1 。另外如果 lb1+1rbk 。所以我们要将下标在 b2b2 之间的所有 nextp 最大化为 bk 。最后对于所有的 1b1 之间的next数组,我们要将他们最大化为 bk1 。这样 next 数组就会使一个非递减的序列。我们可以很容易的用一个线段树完成更新。线段树要有下列操作:
- 返回小于k的最右侧的 nexti 的下标i
- 返回next数组的和
- 将l到r之间的元素置k

如果更新和查询的复杂度在 O(logn) ,那么总体的复杂度就是 O(nlogn) 。使用STL的set也可以得到同样的复杂度。
我的代码:

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#include<vector>
using namespace std;
typedef long long ll;
ll H[200005];
int a[200005];
ll c[200005 << 2];
ll s[200005 << 2];
ll lz[200005 << 2];
vector<int> v[200005];

int u;
int yl,yr;
void build(int o,int l,int r)
{
    if(l == r){
        lz[o] = l;
        c[o] = l;s[o] = l;return;
    }
    int mid = (l+r) >> 1;
    build(o*2,l,mid);
    build(o*2+1,mid+1,r);
    lz[o] = -1;
    c[o] = c[o*2] + c[o*2+1];
    s[o] = min(s[o*2],s[o*2+1]);
}

void pushdown(int o,int l,int r)
{
    if(l == r)return;
    if(lz[o] == -1)return;
    lz[o * 2] = lz[o];lz[o*2+1] = lz[o];
    s[o*2] = lz[o];s[o*2+1]=lz[o];
    int mid = (l+r) >> 1;
    c[o*2] = lz[o] * (mid - l + 1);
    c[o*2+1] = lz[o] * (r - mid);
    lz[o] = -1;
}

void update(int o,int l,int r)
{
    if(yl <= l && yr >= r){
        c[o] = 1LL * u *(r - l + 1);
        s[o] = u;
        lz[o] = u;return;
    }
    pushdown(o,l,r);
    int mid = (l + r) >> 1;
    if(yl <= mid)update(o*2,l,mid);
    if(yr > mid) update(o*2+1 , mid+1,r);
    c[o] = c[o*2] + c[o*2+1];
    s[o] = min(s[o*2],s[o*2+1]);
    if(lz[o*2] == lz[o*2+1] && lz[o*2] >= 0)lz[o] = lz[o*2];
}

int query(int o,int l,int r)
{
    if(l == r && c[o] < u )return l;
    if(l == r && c[o] >=u )return 0;
    if(lz[o]!=-1 && lz[o] < u)return r;
    if(lz[o] != -1 && lz[o] >= u)return 0;
    int mid = (l+r)>>1;
    if(s[o*2+1] < u)return query(o*2+1,mid+1,r);
    else return query(o*2,l,mid);
}

int main()
{
//    freopen("data.txt","r",stdin);
    int n;
    scanf("%d",&n);
    int mx = -1;
    memset(a,0,sizeof(a));
    for(int i = 1; i < n+1 ; ++i){
        int tmp;
        scanf("%d",&tmp);
        a[tmp] = i;
        mx = max(mx,tmp);
    }
    for(int i = 1; i <=mx; ++i){
        for(int j = 1;j*i<=mx;++j){
            if(a[j*i])
                v[i].push_back(a[j*i]);
        }
    }
    for(int i = 0; i <= mx;++i)sort(v[i].begin(),v[i].end());
    ll sum =1LL * n * (n+1);
    build(1,1,n);
    for(int i = mx; i >= 0; --i){
        H[i] = sum - c[1];
        int k = v[i].size();
        if(k < 2){continue;}
        u = n + 1;
        yl = v[i][1]+1;yr = n;
        if(yl <= yr)
            update(1,1,n);

        u = v[i][k-1];
        int pos = query(1,1,n);
        pos = min(pos , v[i][1]);
        if(pos > v[i][0] && pos <= v[i][1]){
            yl = v[i][0] + 1;yr = pos;
            update(1,1,n);
        }

        u = v[i][k-2];
        pos = query(1,1,n);
        pos = min(pos , v[i][0]);
        if(pos >= 1 && pos <= v[i][0]){
            yl = 1;yr = pos;
            update(1,1,n);
        }

    }
    ll ans = 0;
    for(int i = 1 ;i <= mx; ++i){
        ans += 1LL * i * (H[i] - H[i-1]);
    }
    printf("%I64d\n",ans);
}
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