[atAGC052D]Equal LIS
令$f_{i}$表示以$i$为结尾的最长上升子序列,显然可以快速预处理
令$L=\max_{i=1}^{n}f_{i}$,当$L$为偶数,考虑如下构造——
将所有$f_{i}\le \frac{L}{2}$的$a_{i}$选入第1个序列,其余位置选入第2个序列
此时,来证明两个序列的最长上升子序列都是$\frac{L}{2}$
考虑这个长为$L$的最长上升子序列,其前$\frac{L}{2}$个元素必然都在第1个序列中,后$\frac{L}{2}$个元素必然都在第2个序列中,即两者最长上升子序列长度都大于等于$\frac{L}{2}$
另一方面,第1个序列中以$i$为结尾的最长上升序列小于等于$\frac{L}{2}$,第2个序列中以$i$为起点的最长上升序列小于等于$\frac{L}{2}$(由于$f_{i}>\frac{L}{2}$,且两者之和小于等于$L$,即有此结论),也都小于等于$\frac{L}{2}$
(其中$i$为各自序列中任意元素)
当$L$为奇数,假设$L=2k+1$,那么对于其中一个长为$L$的上升子序列,要存在一个元素$x$,其不在此序列中,且存在一个长为$k+1$的上升子序列包含其
关于这件事情的必要性是显然的,同时其也是充分的,考虑如下构造——
任选一个长为$L$的上升子序列,根据此性质,选择$x$并假设这个$k+1$的上升子序列为$p_{1},p_{2},...,p_{k+1}$
将所有满足$\forall 1\le j\le k+1,f_{i}\ne f_{p_{j}}$或$f_{i}=f_{x}$且$i\ne x$的$a_{i}$选入第1个序列,其余位置选入第2个序列
在第1个序列中,考虑这个长为$L$的上升子序列,设其中第$i$个位置为$x$,即有$f_{x}=i$,恰好包含$[1,L]$中所有值,其中恰有$k$个值不能选($f_{i}=f_{x}$是可以选的),构成一个长为$k+1$的上升子序列
在第2个序列中,$p_{i}$都被选入第2个序列,也构成一个长为$k+1$个上升子序列
另一方面,对于一个长为$k$的上升子序列,每一个位置的$f_{x}$必然各不相同,而注意到两个序列中都至多含有$k+1$个不同的$f$,即不存在长为$k+2$的上升子序列
关于判定,求出以每一个元素为起点和终点的最长上升子序列,即可求出强制包含某个元素的最长上升子序列,判定其是否大于等于$k+1$即可
由此,即解决此问题,时间复杂度为$o(n\log n)$
1 #include<bits/stdc++.h>
2 using namespace std;
3 #define N 200005
4 #define L (k<<1)
5 #define R (L+1)
6 #define mid (l+r>>1)
7 int t,n,ans,a[N],vis[N],f[N],g[N],mx[N<<2];
8 void build(int k,int l,int r){
9 mx[k]=0;
10 if (l==r)return;
11 build(L,l,mid);
12 build(R,mid+1,r);
13 }
14 void update(int k,int l,int r,int x,int y){
15 if (l==r){
16 mx[k]=y;
17 return;
18 }
19 if (x<=mid)update(L,l,mid,x,y);
20 else update(R,mid+1,r,x,y);
21 mx[k]=max(mx[L],mx[R]);
22 }
23 int query(int k,int l,int r,int x,int y){
24 if ((l>y)||(x>r))return 0;
25 if ((x<=l)&&(r<=y))return mx[k];
26 return max(query(L,l,mid,x,y),query(R,mid+1,r,x,y));
27 }
28 int main(){
29 scanf("%d",&t);
30 while (t--){
31 scanf("%d",&n);
32 for(int i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&a[i]);
33 ans=0;
34 build(1,1,n);
35 for(int i=1;i<=n;i++){
36 f[i]=query(1,1,n,1,a[i]-1)+1;
37 update(1,1,n,a[i],f[i]);
38 ans=max(ans,f[i]);
39 }
40 if (ans%2==0)printf("YES\n");
41 else{
42 build(1,1,n);
43 for(int i=n;i;i--){
44 g[i]=query(1,1,n,a[i]+1,n)+1;
45 update(1,1,n,a[i],g[i]);
46 }
47 bool flag=0;
48 for(int i=n,j=ans;i;i--)
49 if (f[i]==j)j--;
50 else{
51 if (f[i]+g[i]-1>=ans/2+1){
52 printf("YES\n");
53 flag=1;
54 break;
55 }
56 }
57 if (!flag)printf("NO\n");
58 }
59 }
60 }
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