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Easy Query

Complejidad temporal: O(30(n+q)logn)\mathcal O(30(n + q) \log n)

El primer paso es determinar sus_u y svs_v para cada consulta con un Árbol Wavelet. Una vez que tenemos estos valores, podemos responder las consultas en orden decreciente de ll con un Árbol de Segmentos.

Podemos hacerlo computando cada uno de los 30 bits de f(t(i))f(t^{(i)}) de forma independiente. El kk-ésimo bit de f(t(i))f(t^{(i)}) es igual a 11 si existe algún valor xx tal que se cumplen las siguientes condiciones:

  • x[su+1,sv1]x \in [s_u + 1, s_v - 1].
  • El kk-ésimo bit de xx es 11.
  • La ii-ésima ocurrencia más a la izquierda de xx entre al,,ana_l, \dots, a_n es menor o igual que rr (ver a[k] <= t[0] en el código de abajo).

Los índices de cada Árbol de Segmentos corresponden a los xx que aparecen en aia_i en orden creciente. Cada nodo del ii-ésimo Árbol de Segmentos corresponde a algún rango de xx [xl,xr][x_l, x_r], y guarda el mínimo jj tal que aja_j es la ii-ésima ocurrencia de xx entre al,,ana_l, \dots, a_n para algún x[xl,xr]x \in [x_l, x_r].

#include <bits/stdc++.h> using namespace std; using ll = long long; using ld = long double; using db = double; using str = string; // yay python! using pi = pair<int, int>; using pl = pair<ll, ll>; using pd = pair<db, db>; using vi = vector<int>; using vb = vector<bool>; using vl = vector<ll>; using vd = vector<db>; using vs = vector<str>; using vpi = vector<pi>; using vpl = vector<pl>; using vpd = vector<pd>; #define tcT template <class T #define tcTU tcT, class U // ^ lol this makes everything look weird but I'll try it tcT > using V = vector<T>; tcT, size_t SZ > using AR = array<T, SZ>; tcT > using PR = pair<T, T>; // pairs #define mp make_pair #define f first #define s second // vectors // oops size(x), rbegin(x), rend(x) need C++17 #define sz(x) int((x).size()) #define bg(x) begin(x) #define all(x) bg(x), end(x) #define rall(x) x.rbegin(), x.rend() #define sor(x) sort(all(x)) #define rsz resize #define ins insert #define ft front() #define bk back() #define pb push_back #define eb emplace_back #define pf push_front #define lb lower_bound #define ub upper_bound tcT > int lwb(V<T> &a, const T &b) { return int(lb(all(a), b) - bg(a)); } // loops #define FOR(i, a, b) for (int i = (a); i < (b); ++i) #define F0R(i, a) FOR(i, 0, a) #define ROF(i, a, b) for (int i = (b) - 1; i >= (a); --i) #define R0F(i, a) ROF(i, 0, a) #define trav(a, x) for (auto &a : x) const int MOD = 1e9 + 7; // 998244353; const int MX = 2e5 + 5; const ll INF = 1e18; // not too close to LLONG_MAX const ld PI = acos((ld)-1); const int dx[4] = {1, 0, -1, 0}, dy[4] = {0, 1, 0, -1}; // for every grid problem!! mt19937 rng((uint32_t)chrono::steady_clock::now().time_since_epoch().count()); template <class T> using pqg = priority_queue<T, vector<T>, greater<T>>; // bitwise ops // also see https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Other-Builtins.html constexpr int pct(int x) { return __builtin_popcount(x); } // # of bits set constexpr int bits(int x) { // assert(x >= 0); // make C++11 compatible until // USACO updates ... return x == 0 ? 0 : 31 - __builtin_clz(x); } // floor(log2(x)) constexpr int p2(int x) { return 1 << x; } constexpr int msk2(int x) { return p2(x) - 1; } ll cdiv(ll a, ll b) { return a / b + ((a ^ b) > 0 && a % b); } // divide a by b rounded up ll fdiv(ll a, ll b) { return a / b - ((a ^ b) < 0 && a % b); } // divide a by b rounded down tcT > bool ckmin(T &a, const T &b) { return b < a ? a = b, 1 : 0; } // set a = min(a,b) tcT > bool ckmax(T &a, const T &b) { return a < b ? a = b, 1 : 0; } tcTU > T fstTrue(T lo, T hi, U f) { hi++; assert(lo <= hi); // assuming f is increasing while (lo < hi) { // find first index such that f is true T mid = lo + (hi - lo) / 2; f(mid) ? hi = mid : lo = mid + 1; } return lo; } tcTU > T lstTrue(T lo, T hi, U f) { lo--; assert(lo <= hi); // assuming f is decreasing while (lo < hi) { // find first index such that f is true T mid = lo + (hi - lo + 1) / 2; f(mid) ? lo = mid : hi = mid - 1; } return lo; } tcT > void remDup(vector<T> &v) { // sort and remove duplicates sort(all(v)); v.erase(unique(all(v)), end(v)); } tcTU > void erase(T &t, const U &u) { // don't erase auto it = t.find(u); assert(it != end(t)); t.erase(it); } // element that doesn't exist from (multi)set // INPUT #define tcTUU tcT, class... U tcT > void re(complex<T> &c); tcTU > void re(pair<T, U> &p); tcT > void re(V<T> &v); tcT, size_t SZ > void re(AR<T, SZ> &a); tcT > void re(T &x) { cin >> x; } void re(db &d) { str t; re(t); d = stod(t); } void re(ld &d) { str t; re(t); d = stold(t); } tcTUU > void re(T &t, U &...u) { re(t); re(u...); } tcT > void re(complex<T> &c) { T a, b; re(a, b); c = {a, b}; } tcTU > void re(pair<T, U> &p) { re(p.f, p.s); } tcT > void re(V<T> &x) { trav(a, x) re(a); } tcT, size_t SZ > void re(AR<T, SZ> &x) { trav(a, x) re(a); } tcT > void rv(int n, V<T> &x) { x.rsz(n); re(x); } // TO_STRING #define ts to_string str ts(char c) { return str(1, c); } str ts(const char *s) { return (str)s; } str ts(str s) { return s; } str ts(bool b) { #ifdef LOCAL return b ? "true" : "false"; #else return ts((int)b); #endif } tcT > str ts(complex<T> c) { stringstream ss; ss << c; return ss.str(); } str ts(V<bool> v) { str res = "{"; F0R(i, sz(v)) res += char('0' + v[i]); res += "}"; return res; } template <size_t SZ> str ts(bitset<SZ> b) { str res = ""; F0R(i, SZ) res += char('0' + b[i]); return res; } tcTU > str ts(pair<T, U> p); tcT > str ts(T v) { // containers with begin(), end() #ifdef LOCAL bool fst = 1; str res = "{"; for (const auto &x : v) { if (!fst) res += ", "; fst = 0; res += ts(x); } res += "}"; return res; #else bool fst = 1; str res = ""; for (const auto &x : v) { if (!fst) res += " "; fst = 0; res += ts(x); } return res; #endif } tcTU > str ts(pair<T, U> p) { #ifdef LOCAL return "(" + ts(p.f) + ", " + ts(p.s) + ")"; #else return ts(p.f) + " " + ts(p.s); #endif } // OUTPUT tcT > void pr(T x) { cout << ts(x); } tcTUU > void pr(const T &t, const U &...u) { pr(t); pr(u...); } void ps() { pr("\n"); } // print w/ spaces tcTUU > void ps(const T &t, const U &...u) { pr(t); if (sizeof...(u)) pr(" "); ps(u...); } // DEBUG void DBG() { cerr << "]" << endl; } tcTUU > void DBG(const T &t, const U &...u) { cerr << ts(t); if (sizeof...(u)) cerr << ", "; DBG(u...); } #ifdef LOCAL // compile with -DLOCAL, chk -> fake assert #define dbg(...) \ cerr << "Line(" << __LINE__ << ") -> [" << #__VA_ARGS__ << "]: [", DBG(__VA_ARGS__) #define chk(...) \ if (!(__VA_ARGS__)) \ cerr << "Line(" << __LINE__ << ") -> function(" << __FUNCTION__ \ << ") -> CHK FAILED: (" << #__VA_ARGS__ << ")" << "\n", \ exit(0); #else #define dbg(...) 0 #define chk(...) 0 #endif void setPrec() { cout << fixed << setprecision(15); } void unsyncIO() { cin.tie(0)->sync_with_stdio(0); } // FILE I/O void setIn(str s) { freopen(s.c_str(), "r", stdin); } void setOut(str s) { freopen(s.c_str(), "w", stdout); } void setIO(str s = "") { unsyncIO(); setPrec(); // cin.exceptions(cin.failbit); // throws exception when do smth illegal // ex. try to read letter into int if (sz(s)) setIn(s + ".in"), setOut(s + ".out"); // for USACO } template <int SZ> struct Wavelet { vi nex[2 * SZ][2]; void build(vi &a, int ind, int L, int R) { if (L == R) return; F0R(i, 2) nex[ind][i] = {0}; vi A[2]; int M = (L + R) / 2; trav(t, a) { A[t > M].pb(t); F0R(i, 2) nex[ind][i].pb(sz(A[i])); } build(A[0], 2 * ind, L, M); build(A[1], 2 * ind + 1, M + 1, R); } pi lef(int lo, int hi, int u, int v, int ind, int L, int R) { if (L == R) return {L, min(v, hi - lo) - u}; int M = (L + R) / 2, t = nex[ind][0][hi] - nex[ind][0][lo]; if (t > u) return lef(nex[ind][0][lo], nex[ind][0][hi], u, v, 2 * ind, L, M); return lef(nex[ind][1][lo], nex[ind][1][hi], u - t, v - t, 2 * ind + 1, M + 1, R); } pi rig(int lo, int hi, int u, int v, int ind, int L, int R) { if (L == R) return {L, v - max(u, 0)}; int M = (L + R) / 2, t = nex[ind][0][hi] - nex[ind][0][lo]; if (t >= v) return rig(nex[ind][0][lo], nex[ind][0][hi], u, v, 2 * ind, L, M); return rig(nex[ind][1][lo], nex[ind][1][hi], u - t, v - t, 2 * ind + 1, M + 1, R); } }; Wavelet<1 << 18> W; typedef array<int, 30> T; T ID; T comb(T a, T b) { F0R(i, 30) ckmin(a[i], b[i]); return a; } struct Seg { int n; vector<T> seg; void init(int _n) { n = _n; seg = vector<T>(2 * n, ID); } void pull(int p) { seg[p] = comb(seg[2 * p], seg[2 * p + 1]); } void upd(int p, T value) { // set value at position p seg[p += n] = value; for (p /= 2; p; p /= 2) pull(p); } T query(int l, int r) { // sum on interval [l, r] T ra = ID, rb = ID; for (l += n, r += n + 1; l < r; l /= 2, r /= 2) { if (l & 1) ra = comb(ra, seg[l++]); if (r & 1) rb = comb(seg[--r], rb); } return comb(ra, rb); } }; Seg dat[4]; int n, q, ans[MX][4]; vector<array<int, 4>> todo[MX]; vi a; map<int, int> m; vi rm; vi oc[MX]; void upd(int ind) { int pos = m[a[ind]]; oc[pos].pb(ind); FOR(i, 1, 4) if (i <= sz(oc[pos])) { T val; F0R(j, 30) { if (a[ind] & (1 << j)) val[j] = oc[pos][sz(oc[pos]) - i]; else val[j] = MOD; } dat[i].upd(pos, val); } } void solve() { re(n, q); a.rsz(n); re(a); m.clear(); rm.clear(); trav(t, a) m[t] = 0; int co = 0; trav(t, m) { rm.pb(t.f); t.s = co++; } vi A; trav(t, a) A.pb(m[t]); W.build(A, 1, 0, sz(m) - 1); F0R(i, n) todo[i].clear(), oc[i].clear(); F0R(i, q) FOR(j, 1, 4) ans[i][j] = 0; F0R(i, q) { int l, r, u, v; re(l, r, u, v); l--, r--; u--, v--; // get s_u and # of occurrences pi a = W.lef(l, r + 1, u, v + 1, 1, 0, sz(m) - 1); a.f = rm[a.f]; // get s_v and # of occurrences pi b = W.rig(l, r + 1, u, v + 1, 1, 0, sz(m) - 1); b.f = rm[b.f]; FOR(j, 1, min(a.s, 3) + 1) ans[i][j] |= a.f; FOR(j, 1, min(b.s, 3) + 1) ans[i][j] |= b.f; todo[l].pb({r, a.f, b.f, i}); } FOR(j, 1, 4) dat[j].init(n); R0F(i, n) { upd(i); trav(t, todo[i]) { FOR(j, 1, 4) { auto a = dat[j].query(m[t[1]] + 1, m[t[2]] - 1); F0R(k, 30) if (a[k] <= t[0]) ans[t[3]][j] |= 1 << k; } } } F0R(i, q) { ll ret = 0; FOR(j, 1, 4) ret += ans[i][j]; ps(ret); } } int main() { cin.sync_with_stdio(0); cin.tie(0); F0R(i, 30) ID[i] = MOD; int t; re(t); F0R(i, t) solve(); }