二分的应用

1. 计算 anan (数的幂)

2. 计算 AnAn (矩阵的幂)

由于矩阵乘法具有结合律,因此 A4=A∗A∗A∗A=(A∗A)∗(A∗A)=A2∗A2A4=A∗A∗A∗A=(A∗A)∗(A∗A)=A2∗A2

我们可以得到这样的结论:

  • 当n为偶数时,An=An/2∗An/2An=An/2∗An/2
  • 当n为奇数时,An=An/2∗An/2∗AAn=An/2∗An/2∗A (其中n/2取整)。

这就告诉我们,计算A^n也可以使用二分快速求幂的方法。例如,为了算出A^25的值,我们只需要递归地计算出A^12、A^6、A^3的值即可。

根据这里的一些结果,我们可以在计算过程中不断取模,避免高精度运算。

3.最大值最小化:

对于此类问题,我们设答案的区间为[l,r]

那么当l=r时,显然区间只有一个值,这就是我们要的结果。

否则取mid=(l+r)/2,进行相应的check()操作,如果符合题意,那么表明这一设定的最大值有可能成为结果,我们需要比其更小的,所以r=mid,如果不符合题意,那么表明这一设定的最大值太小了且不可能成为结果,所以l=mid+1。

4.最小值最大化:

对于此类问题,我们设答案区间为[l,r)

显然当l+1=r是,区间只有一个值,这就是我们要的结果。
否则取mid=(l+r)/2,进行相应的check()操作,如果符合题意,那么表明这一设定的最小值有可能成为结果,我们需要更大的,所以l=mid,反之则表明这一设定的最小值不能够满足要求,我们就调小下一个mid,即r=mid(此时r为开区间,故取不到当前的mid).

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