leetcode 3027. 人员站位的方案数 II【离散化前缀和+枚举】

原题链接:3027. 人员站位的方案数 II

题目描述:

给你一个  n x 2 的二维数组 points ,它表示二维平面上的一些点坐标,其中 points[i] = [xi, yi] 。

我们定义 x 轴的正方向为  (x 轴递增的方向),x 轴的负方向为  (x 轴递减的方向)。类似的,我们定义 y 轴的正方向为  (y 轴递增的方向),y 轴的负方向为  (y 轴递减的方向)。

你需要安排这 n 个人的站位,这 n 个人中包括 liupengsay 和小羊肖恩 。你需要确保每个点处 恰好 有 一个 人。同时,liupengsay 想跟小羊肖恩单独玩耍,所以 liupengsay 会以 liupengsay 的坐标为 左上角 ,小羊肖恩的坐标为 右下角 建立一个矩形的围栏(注意,围栏可能  包含任何区域,也就是说围栏可能是一条线段)。如果围栏的 内部 或者 边缘 上有任何其他人,liupengsay 都会难过。

请你在确保 liupengsay 不会 难过的前提下,返回 liupengsay 和小羊肖恩可以选择的 点对 数目。

注意,liupengsay 建立的围栏必须确保 liupengsay 的位置是矩形的左上角,小羊肖恩的位置是矩形的右下角。比方说,以 (1, 1) ,(1, 3) ,(3, 1) 和 (3, 3) 为矩形的四个角,给定下图的两个输入,liupengsay 都不能建立围栏,原因如下:

  • 图一中,liupengsay 在 (3, 3) 且小羊肖恩在 (1, 1) ,liupengsay 的位置不是左上角且小羊肖恩的位置不是右下角。
  • 图二中,liupengsay 在 (1, 3) 且小羊肖恩在 (1, 1) ,小羊肖恩的位置不是在围栏的右下角。

输入输出描述:

示例 1:

输入:points = [[1,1],[2,2],[3,3]]
输出:0
解释:没有办法可以让 liupengsay 的围栏以 liupengsay 的位置为左上角且小羊肖恩的位置为右下角。所以我们返回 0 。

示例 2:

​编辑

输入:points = [[6,2],[4,4],[2,6]]
输出:2
解释:总共有 2 种方案安排 liupengsay 和小羊肖恩的位置,使得 liupengsay 不会难过:
- liupengsay 站在 (4, 4) ,小羊肖恩站在 (6, 2) 。
- liupengsay 站在 (2, 6) ,小羊肖恩站在 (4, 4) 。
不能安排 liupengsay 站在 (2, 6) 且小羊肖恩站在 (6, 2) ,因为站在 (4, 4) 的人处于围栏内。

示例 3:

​编辑

输入:points = [[3,1],[1,3],[1,1]]
输出:2
解释:总共有 2 种方案安排 liupengsay 和小羊肖恩的位置,使得 liupengsay 不会难过:
- liupengsay 站在 (1, 1) ,小羊肖恩站在 (3, 1) 。
- liupengsay 站在 (1, 3) ,小羊肖恩站在 (1, 1) 。
不能安排 liupengsay 站在 (1, 3) 且小羊肖恩站在 (3, 1) ,因为站在 (1, 1) 的人处于围栏内。
注意围栏是可以不包含任何面积的,上图中第一和第二个围栏都是合法的。

提示:

  • 2 <= n <= 1000
  • points[i].length == 2
  • -10^9 <= points[i][0], points[i][1] <= 10^9
  • points[i] 点对两两不同。

解题思路:

方法1:离散化前缀和

这个题目看一眼就知道是二维前缀和,只不过值域非常大,需要离散化,我们可以将x,y坐标放在一起离散化,也可以分开离散化,分开离散化时间和空间要求都低一些,所以我们分开离散化即可,由于需要使用前缀和,所以离散x的同时肯定还要离散化x-1,离散化y的同时还要离散化y-1。

时间复杂度:O(n^2),但是n最大2000。

空间复杂度:O(n^2),n最大2000。

按道理这个时间复杂度是能过的,但是由于这个双周赛case设计有问题,数据非常弱,导致比赛时很多O(n^3)暴力都水过去了,然后赛后为了卡掉那些暴力,加了一些case,可能还把时间限制放的很低,导致这个写法有时候能过,有时候会超时,相当于这个做法也被卡常了,我已经试过了,交了几发,有时候能过,有时候过不了。

离散化前缀和cpp代码如下:

const int N=2010;
int s[N][N];
class Solution {
public:int numberOfPairs(vector<vector<int>>& points) {unordered_map<int,int>mp1,mp2; //mp1用于离散化x坐标,mp2离散化y坐标vector<int>nums1,nums2;int n=points.size();int cnt1=0,cnt2=0;for(auto& t:points){int x=t[0],y=t[1];nums1.push_back(x);nums1.push_back(x-1);nums2.push_back(y);nums2.push_back(y-1);}//x,y坐标分别离散化sort(nums1.begin(),nums1.end());sort(nums2.begin(),nums2.end());for(int i=0;i<nums1.size();i++){int v1=nums1[i],v2=nums2[i];if(i==0)mp1[v1]=++cnt1,mp2[v2]=++cnt2;else {if(nums1[i]!=nums1[i-1])mp1[nums1[i]]=++cnt1;if(nums2[i]!=nums2[i-1])mp2[nums2[i]]=++cnt2;}}//根据离散化之后x,y坐标数,初始化前缀和int mx1=cnt1,mx2=cnt2;// vector<vector<int>>s(mx1+1,vector<int>(mx2+1));for(int i=1;i<=mx1;i++)for(int j=1;j<=mx2;j++)s[i][j]=0;for(auto&t:points){int x=t[0],y=t[1];s[mp1[x]][mp2[y]]++;}//预处理前缀和for(int i=1;i<=mx1;i++)for(int j=1;j<=mx2;j++)s[i][j]+=s[i-1][j]+s[i][j-1]-s[i-1][j-1];//枚举int ans=0;for(int i=0;i<n;i++){int x1=mp1[points[i][0]],y1=mp2[points[i][1]];for(int j=0;j<n;j++){if(i==j)continue;int x2=mp1[points[j][0]],y2=mp2[points[j][1]];if(x2>=x1 && y2<=y1){if(s[x2][y1]-s[x2][y2-1]-s[x1-1][y1]+s[x1-1][y2-1]==2){ans++;}}}}return ans;}
};

方法二:挖掘性质+枚举

首先题目说了一个在左上角,一个在右下角,从左往右横坐标x递增,从上往下纵坐标递减,所以我们从按照横坐标从小到达排序,横坐标相同时,纵坐标从大到小排序,固定i,从j=i+1枚举,那么j的纵坐标必须小于等于i的纵坐标,同时j的纵坐标必须大于前面枚举的所有点的纵坐标,才能保证i为左上角,j为右下角的矩形里面和边界没有其他点。

时间复杂度:O(n^2)

空间复杂度:O(1),不考虑排序使用的栈空间。

挖掘性质+枚举cpp代码如下:

class Solution {
public:int numberOfPairs(vector<vector<int>>& points) {sort(points.begin(),points.end(),[&](vector<int>&A,vector<int>&B){return A[0]!=B[0]?A[0]<B[0]:A[1]>B[1];});int ans=0,n=points.size();for(int i=0;i<n;i++){int y1=points[i][1];int max_y=-1e9-1;for(int j=i+1;j<n;j++){int y=points[j][1];if(y<=y1 && y>max_y){ans++;max_y=y;}}}return ans;}
};

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