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C++의 업데이트를 사용하여 범위 내에서 최대 제품 쌍을 찾는 쿼리

<시간/>

이 문제에서는 배열 arr[] 및 Q 쿼리가 제공됩니다. 각 Query는 2가지 유형 중 하나일 수 있습니다. 첫 번째는 주어진 범위 [Start - End ]에서 최대 쌍 제품을 찾는 것입니다. 두 번째는 i번째 인덱스 요소를 값으로 업데이트합니다. 우리의 임무는 C++에서 업데이트된 범위에서 최대 제품 쌍을 찾기 위해 쿼리를 해결하는 프로그램을 만드는 것입니다.

문제를 이해하기 위해 예를 들어보겠습니다.

입력: arr ={4, 2, 6, 9, 1}

Q =3

Q1 =[1, 1, 4]

Q2 =[2, 2, 3]

Q3 =[1, 0, 2]

출력: 54, 12

설명

쿼리 1의 경우 1:범위 ={2, 6, 9, 1}을 입력합니다. 최대 제품 6*9 =54

쿼리 2의 경우 2를 입력합니다. i =2 , 업데이트된 배열 arr[] ={4, 2, 3, 9, 1}

쿼리 3의 경우 1:범위 ={4, 2, 3}을 입력합니다. 최대 제품 4*3 =12

솔루션 접근 방식

문제를 해결하기 위해 간단한 접근 방식이 있습니다. 이는 유형 1의 모든 쿼리에 대해 전체 배열을 탐색하고 모든 쌍의 제품을 확인한 다음 그 중에서 최대 제품 쌍을 찾는 것입니다.

예시

#include <iostream>
using namespace std;
int max(int a, int b){
   if(a>b)
      return a;
      return b;
}
int findMaxProductPair(int arr[], int n, int start, int end){
   int maxProd = 0;
   for(int i = start; i <= end; i++){
      for(int j = i+1; j <= end; j++){
         maxProd = max(maxProd, (arr[i]*arr[j]));
      }
   }
   return maxProd;
}
int main(){
   int arr[] = {4, 2, 6, 9, 1, 5};
   int n = 6;
   int Q = 3;
   int query[Q][3] = {{1, 1, 4}, {2, 2, 3}, {1, 0, 2}};
   for(int i = 0; i < Q; i++){
      if(query[i][0] == 1){
         cout<<"The maximum product pair in the range is "<<findMaxProductPair(arr, n, query[i][1], query[i][2])<<"\n";
      }
      else if(query[i][0] == 2){
         cout<<"Updating values...\n";
         arr[query[i][1]] = query[i][2];
      }
   }
   return 0;
}

출력

The maximum product pair in the range is 54
Updating values...
The maximum product pair in the range is 12

이 접근 방식은 좋지만 최대 곱을 찾으려면 시간 복잡성을 증가시키는 전체 배열을 탐색해야 합니다.

효율적인 솔루션 세그먼트 트리 데이터 구조를 사용하여 하위 배열의 가장 큰 두 요소를 저장할 수 있습니다. 그런 다음 제품을 반품하세요.

예시

#include <iostream>
using namespace std;
struct segment {
   int maxEle;
   int secMax;
};
segment findMaxProductPair(segment* prodTree, int index, int start, int end, int L, int R) {
   segment result;
   result.maxEle = -1;
   result.secMax = -1;
   if (L > end || R < start || start > end)
      return result;
   if (start >= L && end <= R)
      return prodTree[index];
   int middleIndex = (start + end) / 2;
   segment left = findMaxProductPair(prodTree, 2 * index, start,middleIndex, L, R);
   segment right = findMaxProductPair(prodTree, 2 * index + 1,middleIndex + 1, end, L, R);
   result.maxEle = max(left.maxEle, right.maxEle);
   result.secMax = min(max(left.maxEle, right.secMax),max(right.maxEle, left.secMax));
   return result;
}
void update(segment* prodTree, int index, int start, int end, int i, intupdateVal) {
   if (i < start || i > end)
      return;
   if (start == end) {
      prodTree[index].maxEle = updateVal;
      prodTree[index].secMax = -1;
      return;
   }
   int middleIndex = (start + end) / 2;
   update(prodTree, 2 * index, start, middleIndex, i, updateVal);
   update(prodTree, 2 * index + 1, middleIndex + 1, end, i, updateVal);
   prodTree[index].maxEle = max(prodTree[2 * index].maxEle,prodTree[2 * index + 1].maxEle);
   prodTree[index].secMax = min(max(prodTree[2 * index].maxEle,prodTree[2 * index + 1].secMax), max(prodTree[2 * index + 1].maxEle,prodTree[2 * index].secMax));
}
void buildtree(segment* prodTree, int* arr, int index, int start, int end) {
   if (start > end) {
      return;
   }
   if (start == end) {
      prodTree[index].maxEle = arr[start];
      prodTree[index].secMax = -1;
      return;
   }
   int middleIndex = (start + end) / 2;
   buildtree(prodTree, arr, 2 * index, start, middleIndex);
   buildtree(prodTree, arr, 2 * index + 1, middleIndex + 1, end);
   int maximum = max(prodTree[2 * index].maxEle, prodTree[2 * index + 1].maxEle);
   int secMaximum = min(max(prodTree[2 * index].maxEle, prodTree[2 * index + 1].secMax),max(prodTree[2 * index + 1].maxEle, prodTree[2 * index].secMax));
   prodTree[index].maxEle = maximum;
   prodTree[index].secMax = secMaximum;
}
int main() {
   int arr[] = {4, 2, 6, 9, 1, 5};
   int n = 6;
   int Q = 3;
   segment* prodTree = new segment[4 * n + 1];
   buildtree(prodTree, arr, 1, 0, n - 1);
   int query[Q][3] = {{1, 1, 4}, {2, 2, 3}, {1, 0, 2}};
   for(int i = 0; i < Q; i++){
      if(query[i][0] == 1){
         segment result = findMaxProductPair(prodTree, 1, 0, n - 1,query[i][1] , query[i][2]);
         cout<<"The maximum product pair in the range is "<<(result.maxEle*result.secMax)<<"\n";
      }
      else if(query[i][0] == 2){
         cout<<"Updating values...\n";
      update(prodTree, 1, 0, n - 1, query[i][1], query[i][2]);
      }
   }
   return 0;
}

출력

The maximum product pair in the range is 54
Updating values...
The maximum product pair in the range is 12