#825468 (C++17) No.1332 Range Nearest Query

• 問題: No.1332 Range Nearest Query
• ユーザー: cureskol
• 提出日時: 2022-12-13 18:17:41
• 言語: C++17 (gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
• 結果: AC
• 実行時間: 399 ms / 2,500 ms
• コード長: 7,164 bytes
• コンパイル時間: 2,530 ms
• コンパイル使用メモリ: 214,020 KB
• 最終ジャッジ日時: 2025-02-09 11:02:48
• ジャッジサーバーID （参考情報）: judge2 / judge3

ファイルパターン	結果
other	AC * 48

ソースコード

#line 1 "test/yukicoder/1332.test.cpp"
#define PROBLEM "https://yukicoder.me/problems/no/1332"
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

#line 2 "datastructure/FullyIndexableDictionary.cpp"
class FullyIndexableDictionary{
  int n,
      block; // 64個事に区切ったブロックの個数
  vector<unsigned long long> bit;
  vector<unsigned int> sum; // ブロック毎の累積和
  bool prepared;
public:
  FullyIndexableDictionary(){}
  FullyIndexableDictionary(int n)
    :n(n),block((n+63)>>6),bit(block,0),sum(block+1,0),prepared(false){}

  bool is_prepared(){ return prepared; }

  void set(int k){
    bit[k>>6]|=1ull<<(k&63);
    sum[(k>>6)+1]++;
  }
  void build(){ 
    assert(!prepared);
    prepared=true;
    for(int i=0;i<block;i++)sum[i+1]+=sum[i]; 
  }

  bool operator[](int k)const{
    return bool((bit[k>>6]>>(k&63))&1);
  }

  // [0,j) の合計
  int rank(int j,bool f=1){
    assert(prepared);
    int a=sum[j>>6]+__builtin_popcountll(bit[j>>6]&((1ull<<(j&63))-1));
    return (f?a:j-a);
  }
  // 0-indexed で k 番目の f の場所 
  int select(int k,bool f=1){
    assert(prepared);
    if(k<0 or rank(n,f)<=k)return -1;
    int l=0,r=n;
    while(r-l>1){
      int m=(l+r)>>1;
      (rank(m,f)>=k+1?r:l)=m;
    }
    return r-1;
  }
  // l以上で k 番目の f の場所
  int select(int k,bool f,int l){
    return select(rank(l,f)+k,f);
  }
};
#line 2 "util/Compress.cpp"
#define ALL_(v) v.begin(),v.end()
template<typename T,bool Sentinel=false>
class Compress{
  vector<T> v;
  bool prepared;
public:
  Compress():prepared(false){
    if constexpr(Sentinel){
      v={numeric_limits<T>::min(),numeric_limits<T>::max()};
    }
  }
  Compress(const vector<T>&w):v(w),prepared(false){
    if constexpr(Sentinel){
      v.push_back(numeric_limits<T>::min());
      v.push_back(numeric_limits<T>::max());
    }
    build();
  }
  
  void add(T a){ 
    assert(!prepared);
    v.push_back(a); 
  }
  void build(){
    assert(!prepared);
    prepared=true;
    sort(ALL_(v));
    v.erase(unique(ALL_(v)),v.end());
  }

  bool is_prepared()const{ return prepared; }

  int operator[](const T&a)const{
    assert(prepared);
    auto it=lower_bound(ALL_(v),a);
    assert(*it==a);
    return distance(v.begin(),it);
  }
  int geq(const T&a)const{
    assert(prepared);
    auto it=lower_bound(ALL_(v),a);
    return distance(v.begin(),it);
  }
  int gt(const T&a)const{
    assert(prepared);
    auto it=upper_bound(ALL_(v),a);
    return distance(v.begin(),it);
  }
  int leq(const T&a)const{
    assert(prepared);
    auto it=--upper_bound(ALL_(v),a);
    return distance(v.begin(),it);
  }
  int lt(const T&a)const{
    assert(prepared);
    auto it=--lower_bound(ALL_(v),a);
    return distance(v.begin(),it);
  }
  T r(int id)const{
    assert(prepared);
    return v[id];
  }
  bool exist(const T&a)const{
    assert(prepared);
    return (*lower_bound(ALL_(v),a))==a;
  }
  int size()const{return v.size();}
};
#undef ALL_
#line 4 "datastructure/WaveletMatrix.cpp"
#define REP_(i,n) for(int i=0;i<(n);i++)
template<typename T,bool COMPRESS=true>
class WaveletMatrix{
  using U=conditional_t<COMPRESS,int,T>;
  static_assert(is_integral_v<U>,"Wavelet Matrix is only for integer");
  int n,memo,log;
  vector<FullyIndexableDictionary> mat;
  vector<int> zero_cnt;
  Compress<T,true> C;

  constexpr U comp(const T&x)const{
    if constexpr(COMPRESS){ return C.geq(x); }
    else{ return x; }
  }
  constexpr T uncomp(const U&a){
    if constexpr(COMPRESS){ return C.r(a); }
    else{ return a; }
  }

  // 0-indexed で下から i bit 目
  inline bool low_bit (const U&a,int i)const{ return (a>>i)&1; }
  // 0-indexed で上から i bit 目
  inline bool high_bit(const U&a,int i)const{ return low_bit(a,log-i-1); }

  int nxt(int idx,int h,const U&a){
    // idx の位置に a があった場合上から h bit 目でどこに行くか
    bool bit=high_bit(a,h);
    return mat[h].rank(idx,bit)+(bit?zero_cnt[h]:0);
  }
public:
  WaveletMatrix(vector<T> v,int log_=0):n(v.size()),log(log_){
    if constexpr(COMPRESS){
      C=Compress<T,true>(v);
      for(T&a:v)a=C[a];
      while(C.size()>=(1ull<<log))log++;
    }
    else{
      T mx=0;
      for(const T&a:v){
        assert(a>=0);
        if(mx<a)mx=a;
      }
      while(mx>=(1ull<<log))log++;
    }
    mat.resize(log);
    zero_cnt.resize(log);
    vector<U> lv(n),rv(n);
    REP_(h,log){
      mat[h]=FullyIndexableDictionary(n);
      int l=0,r=0;
      REP_(i,n)
        if(high_bit(v[i],h)){
          rv[r++]=v[i];
          mat[h].set(i);
        }
        else
          lv[l++]=v[i];
      zero_cnt[h]=l;
      mat[h].build();
      swap(lv,v);
      REP_(i,r)v[l+i]=rv[i];
    }
  }

  // [l,r) の x の個数
  int rank(int l,int r,const T&x){
    if constexpr(COMPRESS){
      if(!C.exist(x))return 0;
    }
    U a=comp(x);
    REP_(h,log){
      l=nxt(l,h,a);
      r=nxt(r,h,a);
    }
    memo=l;
    return r-l;
  }
  int rank(int r,const T&x){ return rank(x,0,r); }

  // k 番目の x の index
  int select(int k,const T&x){
    U a=comp(x);
    if(rank(a,n)<k)return -1;
    k+=memo;
    for(int h=log-1;h>=0;h--){
      bool bit=high_bit(a,h);
      if(bit)k-=zero_cnt[h];
      k=mat[h].select(k,bit);
    }
    return k;
  }
  
  // [l,r) で 0-indexed k 番目に大きい値
  T kth_largest(int l,int r,int k){
    if(k<0 or r-l<=k) return -1;
    U res=0;
    REP_(h,log){
      int L=mat[h].rank(l);
      int R=mat[h].rank(r);
      res<<=1;
      if(R-L>k){
        l=L+zero_cnt[h];
        r=R+zero_cnt[h];
        res++;
      }
      else{
        k-=R-L;
        l-=L;
        r-=R;
      }
    }
    return uncomp(res);
  }
  T kth_smallest(int l,int r,int k){ return kth_largest(l,r,r-l-k-1); }

  // [l,r) で x 未満の個数
  int range_freq(int l,int r,const T&upper){
    U a=comp(upper);
    int res=0;
    REP_(h,log){
      bool bit=high_bit(a,h);
      if(bit){
        res+=r-l;
        l=nxt(l,h,a);
        r=nxt(r,h,a);
        res-=r-l;
      }
      else{
        l=nxt(l,h,a);
        r=nxt(r,h,a);
      }
    }
    return res;
  }
  // [l,r) で [lower,upper) の個数
  int range_freq(int l,int r,const T&lower,const T&upper){
    return range_freq(l,r,upper)-range_freq(l,r,lower);
  }

  optional<T> lt(int l,int r,const T&x){
    int cnt=range_freq(l,r,x);
    if(cnt)return kth_smallest(l,r,cnt-1);
    return nullopt;
  }
  optional<T> leq(int l,int r,const T&x){
    if(rank(l,r,x))return x;
    return lt(l,r,x);
  }
  optional<T> geq(int l,int r,const T&x){
    int cnt=r-l-range_freq(l,r,x);
    if(cnt)return kth_largest(l,r,cnt-1);
    return nullopt;
  }
  optional<T> gt(int l,int r,const T&x){
    T y;
    if constexpr(COMPRESS){ y=C.r(C.gt(x)); }
    else{ y=x+1; }
    return geq(l,r,y);
  }
};
#undef REP_
#line 6 "test/yukicoder/1332.test.cpp"
const int INF=1e9;

int main(){
  ios::sync_with_stdio(false);
  cin.tie(nullptr);
  
  int n;cin>>n;
  vector<int> v(n);
  for(int i=0;i<n;i++)cin>>v[i];
  WaveletMatrix WM(v);
  
  int q;cin>>q;
  while(q--){
    int l,r,x;cin>>l>>r>>x;l--;
    cout<<min(x-(WM.leq(l,r,x)).value_or(-INF), (WM.geq(l,r,x)).value_or(2*INF)-x)<<"\n"; 
  }
}