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【字首和 && 子矩陣的中位數】Gym

Step1 Problem:

有一個 n * m 的矩陣,每個位置都有一個值 a[i][j]. 有 q 個詢問。
對於每個詢問給你一個子矩陣:
子矩陣的 左上角(x1, y1),右下角(x2, y2),求該子矩陣的中位數。
中位數:所有數排序後,中間的那一個。如果有兩個中位數,選靠左邊的那一個。
資料範圍:
1<=n, m<=100, 1<=q<=1e5, 1<=a[i][j]<=500.

Step2 Ideas:

sum[i][j][k]:子矩陣 { (1, 1), (i, j) },所有元素值小於等於 k 的個數。
我們可以利用字首和求出 sum[i][j][k].
容斥求出子矩陣 { (x1, y1), (x2, y2) } 所有元素值小於等於 k 的個數:sum[x2][y2][k] - sum[x2][y1-1][k] - sum[x1-1][y2][k] + sum[x1-1][y1-1][k];

對於每個詢問,我們知道子矩陣排序後第幾個數是中位數。
我們可以二分答案 ans。

Step3 Code:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int sum[105][105][505];
int a[105][105];
void init(int n, int m)
{
    for(int i = 1; i <= n; i++)
    {
        for(int j = 1; j <= m; j++)
        {
            for(int k = 1; k <= 500
; k++) sum[i][j][k] = 0; } } } int main() { int T, n, m, q; scanf("%d", &T); while(T--) { scanf("%d %d %d", &n, &m, &q); init(n, m); for(int i = 1; i <= n; i++) { for(int j = 1; j <= m; j++) { scanf("%d"
, &a[i][j]); sum[i][j][a[i][j]]++; } } for(int i = 1; i <= n; i++) { for(int j = 1; j <= m; j++) { for(int k = 1; k <= 500; k++) sum[i][j][k] += sum[i][j-1][k]; } } for(int i = 1; i <= n; i++) { for(int j = 1; j <= m; j++) { for(int k = 1; k <= 500; k++) sum[i][j][k] += sum[i-1][j][k]; } } for(int i = 1; i <= n; i++) { for(int j = 1; j <= m; j++) { for(int k = 1; k <= 500; k++) sum[i][j][k] += sum[i][j][k-1]; } } int x1, y1, x2, y2; while(q--) { scanf("%d %d %d %d", &x1, &y1, &x2, &y2); int total = (y2-y1+1)*(x2-x1+1);//總的個數 int ave = (total+1)/2;//中位數是第幾個 int l = 1, r = 500, ans; while(l <= r) { int mid = (l+r)/2; int num = sum[x2][y2][mid] - sum[x2][y1-1][mid] - sum[x1-1][y2][mid] + sum[x1-1][y1-1][mid]; if(num >= ave) {//不斷逼近正確答案 ans = mid; r = mid-1; } else l = mid+1; } printf("%d\n", ans); } } return 0; }