C++程式中使用二叉索引樹求最大和遞增子序列
在這個問題中,我們給定一個包含n個整數的陣列arr[]。我們的任務是建立一個C++程式來使用二叉索引樹查詢最大和遞增子序列。
問題描述 - 我們需要使用陣列的元素找到具有最大和的遞增子序列。
遞增子序列 - 子序列中當前元素的值大於前一個位置的元素。
二叉索引樹 - 是一種樹型資料結構。我們可以有效地向樹中新增或刪除元素。
讓我們舉個例子來理解這個問題:
輸入
arr[] = {5, 1, 7, 3, 8, 2}
輸出
20
解釋
Subsequences: {5, 7, 8} = 5 + 7 + 8 = 20 {1, 3, 8} = 1 + 3 + 8 = 12 {1, 7, 8} = 1 + 7 + 8 = 16
解決方案方法
在這個問題中,我們需要使用二叉索引樹找到可能的maxSum。為此,我們將使用來自陣列元素的對映建立一個二叉索引樹。然後透過迭代陣列元素,對於每個元素,我們需要找到BIT中所有元素的總和。然後返回所有值的和的最大值。
示例
程式說明了我們解決方案的工作原理:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; int calcMaxSum(int BITree[], int index){ int sum = 0; while (index > 0) { sum = max(sum, BITree[index]); index −= index & (−index); } return sum; } void updateTreeVal(int BITree[], int newIndex, int index, int sumVal){ while (index <= newIndex) { BITree[index] = max(sumVal, BITree[index]); index += index & (−index); } } int calcMaxSumBIT(int arr[], int n){ int uniqCount = 0, maxSum; map<int, int> BinaryIndexTree; for (int i = 0; i < n; i++) { BinaryIndexTree[arr[i]] = 0; } for (map<int, int>::iterator it = BinaryIndexTree.begin(); it != BinaryIndexTree.end(); it++) { uniqCount++; BinaryIndexTree[it−>first] = uniqCount; } int* BITree = new int[uniqCount + 1]; for (int i = 0; i <= uniqCount; i++) { BITree[i] = 0; } for (int i = 0; i < n; i++) { maxSum = calcMaxSum(BITree, BinaryIndexTree[arr[i]] − 1); updateTreeVal(BITree, uniqCount, BinaryIndexTree[arr[i]], maxSum + arr[i]); } return calcMaxSum(BITree, uniqCount); } int main(){ int arr[] = {5, 1, 7, 3, 8, 2}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); cout<<"The maximum sum increasing subsequence using binary indexed tree is "<<calcMaxSumBIT(arr, n); return 0; }
輸出
The maximum sum increasing subsequence using binary indexed tree is 20
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