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第19回PAST L 最長のジグザグ


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C#のソース

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

class Program
{
    static string InputPattern = "InputX";

    static List<string> GetInputList()
    {
        var WillReturn = new List<string>();

        if (InputPattern == "Input1") {
            WillReturn.Add("7");
            WillReturn.Add("5 1 2 3 4 3 3");
            //4
        }
        else if (InputPattern == "Input2") {
            WillReturn.Add("5");
            WillReturn.Add("1 2 3 4 5");
            //2
        }
        else {
            string wkStr;
            while ((wkStr = Console.ReadLine()) != null) WillReturn.Add(wkStr);
        }
        return WillReturn;
    }

    static void Main()
    {
        List<string> InputList = GetInputList();

        long[] BArr = InputList[1].Split(' ').Select(pX => long.Parse(pX)).ToArray();

        var ValSet = new HashSet<long>(BArr);
        ValSet.Add(long.MinValue);
        ValSet.Add(long.MaxValue);

        Dictionary<long, long> ZaatuDict = DeriveZaatuDict(ValSet);

        var NextUpSegTree = new SegmentTree(ZaatuDict.Count, 0);
        var NextDownSegTree = new SegmentTree(ZaatuDict.Count, 0);

        long UB = NextUpSegTree.GetUB();

        foreach (long EachB in BArr) {
            // 増加させる場合
            long RangeSta1 = 0;
            long RangeEnd1 = ZaatuDict[EachB] - 1;
            long MaxCnt1 = NextUpSegTree.Internal_Query(RangeSta1, RangeEnd1);
            long CurrVal1 = NextDownSegTree.Internal_Query(ZaatuDict[EachB], ZaatuDict[EachB]);

            // 減少させる場合
            long RangeSta2 = ZaatuDict[EachB] + 1;
            long RangeEnd2 = UB;
            long MaxCnt2 = NextDownSegTree.Internal_Query(RangeSta2, RangeEnd2);
            long CurrVal2 = NextUpSegTree.Internal_Query(ZaatuDict[EachB], ZaatuDict[EachB]);

            if (MaxCnt1 + 1 > CurrVal1) {
                NextDownSegTree.Update(ZaatuDict[EachB], MaxCnt1 + 1);
            }
            if (MaxCnt2 + 1 > CurrVal2) {
                NextUpSegTree.Update(ZaatuDict[EachB], MaxCnt2 + 1);
            }
        }

        var AnswerList = new List<long>();
        AnswerList.Add(NextDownSegTree.Internal_Query(0, UB));
        AnswerList.Add(NextUpSegTree.Internal_Query(0, UB));
        Console.WriteLine(AnswerList.Max());
    }

    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    // 列挙を引数として、座標圧縮し、座圧後の値[座圧前の値]なDictを返す
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    static Dictionary<long, long> DeriveZaatuDict(IEnumerable<long> pEnum)
    {
        var ZaatuDict = new Dictionary<long, long>();
        var ValSet = new HashSet<long>(pEnum);
        long No = 0;
        foreach (long EachVal in ValSet.OrderBy(pX => pX)) {
            ZaatuDict[EachVal] = No;
            No++;
        }
        return ZaatuDict;
    }
}

#region SegmentTree
// SegmentTreeクラス (RMaxQ and 1点更新)
internal class SegmentTree
{
    private long[] mTreeNodeArr;
    private long UB; // 木のノードの配列のUB
    private long mLeafCnt; // 葉ノードの数
    private long mExternalArrUB;

    // ノードの添字を引数とし、範囲の開始添字と終了添字を持つ配列
    private struct RangeInfoDef
    {
        internal long StaInd;
        internal long EndInd;
    }
    private RangeInfoDef[] mRangeInfo;

    // ノードのIndexの列挙を返す
    internal IEnumerable<long> GetNodeIndEnum()
    {
        for (long I = 0; I <= mExternalArrUB; I++) {
            yield return I;
        }
    }

    // 木のノードのUBを返す
    internal long GetUB()
    {
        return mExternalArrUB;
    }

    // コンストラクタ
    internal SegmentTree(long pExternalArrUB, long pInitVal)
    {
        mExternalArrUB = pExternalArrUB;

        // 簡単のため、葉ノード数を2のべき乗に
        long ArrLength = 0;
        for (long I = 1; I < long.MaxValue; I *= 2) {
            ArrLength += I;
            mLeafCnt = I;

            if (pExternalArrUB + 1 < mLeafCnt) break;
        }

        // すべての値をpInitValに
        UB = ArrLength - 1;
        mTreeNodeArr = new long[UB + 1];
        for (long I = 0; I <= UB; I++) {
            mTreeNodeArr[I] = pInitVal;
        }

        // ノードの添字を引数とし、範囲の開始添字と終了添字を持つ配列の作成
        mRangeInfo = new RangeInfoDef[UB + 1];
        for (long I = 0; I <= UB; I++) {
            if (I == 0) {
                RangeInfoDef WillSet1;
                WillSet1.StaInd = 0;
                WillSet1.EndInd = mLeafCnt - 1;
                mRangeInfo[I] = WillSet1;
                continue;
            }
            long ParentNode = DeriveParentNode(I);
            RangeInfoDef ParentRangeInfo = mRangeInfo[ParentNode];

            RangeInfoDef WillSet2;
            long Mid = (ParentRangeInfo.StaInd + ParentRangeInfo.EndInd) / 2;

            if (I % 2 == 1) { // 奇数ノードの場合
                WillSet2.StaInd = ParentRangeInfo.StaInd;
                WillSet2.EndInd = Mid;
            }
            else { // 偶数ノードの場合
                WillSet2.StaInd = Mid + 1;
                WillSet2.EndInd = ParentRangeInfo.EndInd;
            }
            mRangeInfo[I] = WillSet2;
        }
    }

    // 親ノードの添字を取得
    private long DeriveParentNode(long pTarget)
    {
        return (pTarget - 1) / 2;
    }

    // 子ノードの添字(小さいほう)を取得
    private long DeriveChildNode(long pTarget)
    {
        return pTarget * 2 + 1;
    }

    // 葉ノードの配列の添字を木の添字に変換して返す
    private long DeriveTreeNode(long pLeafArrInd)
    {
        long BaseInd = UB - mLeafCnt + 1;
        return BaseInd + pLeafArrInd;
    }

    // 葉ノードの配列のK番目の値をNewValに変更
    internal void Update(long pK, long pNewVal)
    {
        long CurrNode = DeriveTreeNode(pK);
        mTreeNodeArr[CurrNode] = pNewVal;

        // 登りながら更新
        while (CurrNode > 0) {
            CurrNode = DeriveParentNode(CurrNode);
            long ChildNode1 = DeriveChildNode(CurrNode);
            long ChildNode2 = ChildNode1 + 1;
            mTreeNodeArr[CurrNode] =
                Math.Max(mTreeNodeArr[ChildNode1], mTreeNodeArr[ChildNode2]);
        }
    }

    // 開始添字と終了添字とカレントノードを引数として、最大値を返す
    internal long Internal_Query(long pSearchStaInd, long pSearchEndInd)
    {
        return Private_Query(pSearchStaInd, pSearchEndInd, 0);
    }
    private long Private_Query(long pSearchStaInd, long pSearchEndInd, long pCurrNode)
    {
        long CurrNodeStaInd = mRangeInfo[pCurrNode].StaInd;
        long CurrNodeEndInd = mRangeInfo[pCurrNode].EndInd;

        // OverLapしてなければ、long.MinValue
        if (CurrNodeEndInd < pSearchStaInd || pSearchEndInd < CurrNodeStaInd)
            return long.MinValue;

        // 完全に含んでいれば、このノードの値
        if (pSearchStaInd <= CurrNodeStaInd && CurrNodeEndInd <= pSearchEndInd)
            return mTreeNodeArr[pCurrNode];

        // そうでなければ、2つの子の最大値
        long ChildNode1 = DeriveChildNode(pCurrNode);
        long ChildNode2 = ChildNode1 + 1;

        long ChildVal1 = Private_Query(pSearchStaInd, pSearchEndInd, ChildNode1);
        long ChildVal2 = Private_Query(pSearchStaInd, pSearchEndInd, ChildNode2);
        return Math.Max(ChildVal1, ChildVal2);
    }
}
#endregion


解説

まず、登場する値は、座標圧縮します。

一点更新、区間最大値取得なセグ木を2つ用意します。
1つ目は、次に値が増加する状態用で
2つ目は、次に値が減少する状態用です。

セグ木では、数列の最大の項数[最終値]を管理し、
もらうDPで遷移するようにしてます。