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:

 線上演示

#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

更新於:2020年12月9日

103次瀏覽

開啟你的職業生涯

完成課程獲得認證

開始學習
廣告