再开一个坑,整合各种各样的思维题。
CF脑力题选做!(你可以看到URL里面是cf-brain-power-problems)
先是一点理论,大概是jly集训队论文的东西。
解决构造题的利器 :
抽屉原理,平均值定理,这两个可以用来满足各种”至少/至多”限制。
归纳法和递归,用归纳法证明方案存在性的时候常常可以得到递归构造的算法。
dfs树(图论问题)。
1495F : 好奇妙!我以为我开了一道2600,其实是一道3300/kk
出题人思维能力好强啊,我要膜拜出题人,不过官方题解写的好简单/kk
官方题解要是硬翻译成人话的话,大概是下面这样。
我们将第一种走法称为 一小步 ,第二种是 一大步 。
考虑这个\(p\)相当于一个高度,走一大步就是往右上方第一个点走。
我们发现,”一大步能走到”具有传递性,”一大步走不到”也具有传递性。也就是说如果\(i<j<k\)满足\(i\)走不到\(j\),\(j\)走不到\(k\),那么就有\(p_i>p_j>p_k\),所以\(i\)也走不到\(k\)。
考虑一棵树,每个点\(i\)连向它左边第一个一大步走不到它的结点\(j\),如果没有这样的\(j\)则连向\(0\)。由于”一大步走不到”的传递性,我们站在点\(i\)走一大步,将会跨过子树里的所有点。
接下来是四个人类可读的定理,稍微有点绕,请耐心读完。
定理1 每个点\(i\)的子树里面编号一定是一个从\(i+1\)开始的区间。
证明 考虑每个点\(i\)子树里面的点都是它右下方的点,那么按编号走,走到的第一个子树外的点一定在这个点右上方,不然它应该还在\(i\)这个点子树里面。
考虑如果不是一个区间,那么一定存在一个位置\(j\)使得它前面一直到\(i\)全是子树内的点,后面还有子树内的点,而它自己是子树外的点。
那么我们知道一定有\(p_i<p_j\),那么假设后面有个点\(k\)在\(i\)的子树里,我们知道\(p_i>p_k\),所以\(p_j>p_k\),所以\(k\)应该先连向\(j\),至少它不可能连向\(i\)。
定理2 如果一个点\(i\)有儿子,那么一定有\(i+1\)这个儿子。
证明 如果没有\(i+1\)这个儿子,父亲的编号还要比儿子大,那么\(i+1\)就不可能在子树中,而子树还要是\(i+1\)开始的区间,那么就没有子树,也就没有儿子了。
定理3 走一小步是dfs树的过程,或者说按编号从小到大dfs树会得到\(0,...,n\)。
证明 归纳法。考虑点\(0\),我们假设它有\(k\)个儿子,每个的子树分别是\([1,t_1],[t_1+1,t_2],...,[t_{k-1}+1,n]\),那么我们知道一棵子树的最后一个点\(t_i\)走一小步之后一定会进入下一棵子树,所以从\(0\)的视角看是进行了dfs,那么根据dfs的递归性质可以知道每个点看来都在dfs。
定理4 在点\(i\)走一大步,相当于在dfs树的过程中跳过了\(i\)的子树。
证明 假设\(i\)的子树是\([i+1,j]\),那么我们就是想要证明\(i\)走一大步会走到\(j+1\)。
如果\(i\)不能通过若干一大步走到\(j+1\),那么\(p_i>p_{j+1}\),那么\(j+1\)的父亲要么是\(i\),要么在\([i+1,j]\)里面,那么\(j+1\)一定在\(i\)的子树里。这是矛盾的,因为跳过子树之后要么走到兄弟要么回溯祖先并走到祖先的兄弟,不可能进入子树。所以\(i\)一定可以通过若干一大步走到\(j+1\)。
而\(i\)又不能一大步走到\([i+1,j]\),所以要想通过超过一个大步走到\(j+1\)中间也没有点可以中转,所以\(i\)走一大步一定会走到\(j+1\)。
我们似乎已经对这棵树的结构有了一定了解。
以下开始全是口胡而不是翻译,我没有实现过,不知道正确性。
现在问题已经变成了,有一棵树,现在你要遍历这棵树,走一小步可以按照dfs序走到下一个结点,走一大步可以直接跳过整棵子树,有一些点必须走到,求走完的最小代价。当然树的根是\(0\),并且\(0\)走一大步的代价是\(+\infty\)。
我们考虑如果一个点需要被走到,它所有祖先都不能选择跳过子树。每个点只可能走一小步,一大步或者不被经过,所以每次加入一个点,相当于强制要求父亲走一小步;删除就是取消这个要求。
我们设一个dp。令\(f(u)\)表示从\(u\)点出发走一小步,走完子树的最小代价;\(dp(u)\)则允许第一步随便走。那么我们有
\[\begin{aligned} f(u)&=\sum_{v\in\mathrm{son}(u)}dp(v)\\ dp(u)&=\min(f_u,b_u) \end{aligned}\]那么你发现,如果强制要求\(u\)走一小步,那么\(\mathrm{fa}(u)\)开始走完子树的代价应该是\(f(\mathrm{fa}(u))+f(u)-dp(u)\)。
如果强制要求\(u\)的一堆儿子\(v_1,...,v_m\)走一小步,那么\(u\)开始走完子树的代价应该是\(f(u)+\sum_{i=1}^m(f(v_i)-dp(v_i))\)。
所以当某个结点是否需要走一小步的要求变化了的时候,我们可以按照上面的式子更新所有祖先的代价。你发现这个转移是ddp的形式,所以我们可以拍个板子搞定它。复杂度\(O(n\log n)\)。
不过官方题解还有更简单的做法,我们继续考虑上面的性质。
先不管哪些点一定要走一小步,如果我现在选出了一个走一小步的点的集合\(H\),剩下的点都不走或者走一大步,那么首先这个\(H\)必然是包含\(0\)的一个连通块,同时如果它是一个这样的连通块,它一定唯一对应一种走法。
考虑一个方案的代价是 :
\[\sum_{u\in H}a_u+\sum_{\mathrm{fa}(u)\in H,u\notin H}b_u\]这个\(u\notin H\)看起来比较难处理,我们容斥一下 :
\[=\sum_{u\in H}a_u+\sum_{\mathrm{fa}(u)\in H}b_u-\sum_{\mathrm{fa}(u)\in H,u\in H}b_u+\sum_{\mathrm{fa}(u)\notin H,u\in H}b_u\]发现一个事情,如果一个点的父亲不在\(H\)里面,这个点一定不在\(H\)里面;如果一个点在\(H\)里面,父亲一定在\(H\)里面,所以可以化简上式 :
\[\begin{aligned} =&\sum_{u\in H}a_u+\sum_{\mathrm{fa}(u)\in H}b_u-\sum_{u\in H}b_u\\ =&\sum_{u\in H}(a_u-b_u)+\sum_{\mathrm{fa}(u)\in H}b_u\\ =&\sum_{u\in H}(a_u-b_u+\sum_{v\in\mathrm{son}(u)}b_v) \end{aligned}\]设\(c_u=a_u-b_u+\sum_{v\in\mathrm{son}(u)}b_v\),我们就相当于对\(H\)里面所有点的\(c\)求和。
问题变成,给一棵树,求一个连通点集\(H\),有一些点(一定有根)必须在点集中,使得\(c\)的和最小。
\(c\)不一定是正的,所以我们不能直接贪心,可以考虑dp一下。
我们设\(f(u)\)表示\(u\)子树中强制包含\(u\)的最小连通块大小,有
\[f(u)=c_u+\sum_{v\in\mathrm{son}(u)}\max(f(v),0)\]那么答案就是\(f(0)\)。接下来如果一个点必须选,它的权值就要改成\(-\infty\),最后我们再把原来的权值搞回来,这个可以ddp维护,或者有人说也可以直接用BiT之类的,我不是很懂。复杂度还是\(O(n\log n)\)。
好了我们翻译完了。你可能要问,是怎么想到建一棵这么奇怪的树的?
实际上”一大步走不到”和”一大步可以走到”是完全对称的,如果你把序列翻转过来,题解的这棵树就变成了走一大步走到的结点串成的树。
然后两个性质也要反过来,于是就变成了,倒着走一小步是dfs树,倒着走到 左边第一个不能走到这个点的点 是跳过子树。
但是倒着不能走实在是比较奇怪,所以我们把序列和树转过来变成正着可以走,这个思想大概是,原问题性质不好或者比较难想,可以考虑对称或者对偶的问题。
这个题好爽啊,我都不舍得换题了,差点把这篇改成1495F题解(
下面就是筛选2600+,constructive algorithms,并且按照通过人数降序做的了。
741C : 我是垃圾!第一感觉是随机调整(
看到只有两种菜,想到二分图,想到黑白染色,我们先给每对情侣连边,然后给每三个人……
不对啊!这个没法直接加边!加边!加边!。我们可以考虑一个强化,从每个\(2k-1\)向\(2k\)连边,这样搞出来一定满足三个人不都相同。
不过这样可能会丢失解。观察样例发现没有-1,我们可以猜测一定有解,接下来就是要证明这个算法也一定有解,或者说生成的一定是二分图。
因为每个人只有一个npy,所以每个人的度数都是\(2\),一条边连向npy,一条边连向相邻的同志。所以每个环一定是两类边交替,那么它的长度就一定是偶数。
1375F : 这是一道数学题。
样例选择先手,那我们当然先考虑选择先手。
根据CF的一贯传统,先手大概可以在几步之内必杀。
我们倒着做。考虑每次后手都可以动两堆,如果后手不得不做出两堆相同的,那么可以动的两堆都必须是动了之后就出现相同的。想一想容易发现只有这一种情况 :
\[a-k,a,(a+k)\](用括号表示不能动的一堆)。既然\(k\)是你自己选,那么我们知道如果拼成了一个首项不能选的等差数列,你就赢了。
接下来,如果拼成了这样的等差数列,那么……我们来分分情况。假设三堆大小分别是\(x,y,z\),如果要变成\(a-k,a,(a+k)\),一定是有一堆操作之后变成了最大的。我们假设你这次操作数是\(t\)。
1. \(x+t=a+k,y=a-k,z=a\)
我们显然是要解出\(t\)来。根据中间我们知道\(k=z-y\),所以代入左边就得到\(t=z+z-y-x=2z-x-y\)。
还需要分类吗,既然我们已经解出来了?
实际上是需要的,因为我们需要知道我们要限制哪两个数可以操作。
2. \(x=a-k,y+t=a+k,z=a\)
解得\(t=2z-x-y\)。跟上面一样。
3. \(x=a-k,y=a,z+t=a+k\)
解得\(t=2y-x-z\),不太一样,所以说我们应该取上面两种情况。
任务变成限制最大的不能操作,所以我们第一次操作只要加一个巨大的数,让被操作的数变成最大的就行了。
547D : 完全想不到。两个做法都很妙。
官方题解说的是,考虑新建两排点表示每行每列,然后对于每个点从它的行连向它的列。我们考虑让这个无向图变成有向图,边的指向表示颜色,那么任务就变成给每条边定向,使得每个点入度出度差不超过\(1\)。容易发现如果有欧拉回路的话一定满足这个条件。那么我们使用经典trick,建一个虚点连向每个奇度点然后跑欧拉回路给边定向即可。事实上两种东西差不超过\(1\)想到欧拉路是经典套路。
\(\text{s}\color{red}{\text{hadowice1984}}\)给出了一个奇妙的二分图染色做法,说的是给所有行和列,所有点两两配对连边,然后在这个图上跑二分图染色。正确性很奇妙,说的是每个点只会连一条横边一条竖边,而每次走过一个点都会拐90度,所以要想形成回路一定是经过了偶数个点,所以这个图没有奇环。
1375G : 这个2800的G,过题人数好多……
我们直接进行dp,设\(dp(u)\)表示以\(u\)为根时的答案,我们一开始求出\(dp(1)\),然后做换根dp或者说up-and-down。为了求出\(dp(1)\),我们以\(1\)为根,设\(f(u)\)表示\(u\)子树中全都挂到\(u\)上形成菊花的最小操作数,显然有\(dp(1)=f(1)\)。
考虑如何转移,一个显然的贪心是每次我们都会选择一个儿子作为中间结点,然后把孙子们一个一个挂到\(u\)上。当然在此之前要把孙子们变成菊花,这样孙子们的儿子们也可以一口气挂到\(u\)上。于是有
\[f(u)=\sum_{v\in\mathrm{son}(\mathrm{son}(u))}(f(v)+1)\]然后我们考虑如何利用\(dp(\mathrm{fa}(u))\)求出\(dp(u)\)。发现上面的部分需要考虑爷爷,这部分可以直接硬推得到。
还有另一个非常神的做法,说的是我们对树黑白染色,考虑每次操作之后,只有点\(a\)的颜色变了,同时我们发现也可以用一次操作改变任何一个点的颜色,并且一个图是菊花图等价于某种颜色只有一个点,所以答案就是两种颜色点数的最小值再\(-1\)。
1270G : 一眼看上去好像是经典问题……然而不是。
欣赏一下这题难度 :
考虑我们把限制转化一下
\[\begin{aligned} i-n&\leq a_i&\leq i-1\\ -n&\leq a_i-i&\leq -1\\ 1&\leq i-a_i&\leq n \end{aligned}\]那么我们设\(b_i=i-a_i\),则\(a_i=i-b_i\)。
然后考虑\(\sum a_{i_k}=0\)
\[\begin{aligned} \sum_{k=1}^s a_i=0\\ \sum_{k=1}^s i-b_i=0\\ \sum_{k=1}^s i=\sum_{k=1}^s b_i\\ \end{aligned}\]这个东西懂的都懂了!我们建一排点,从每个\(i\)连向\(b_i\),那么环就表示一组解,同时因为是\(n\)点\(n\)边一定有环。
1439B : 玄学题。完全不会。
也欣赏一下这题难度 :
考虑如何求一个大小为\(k\)的团。容易发现这是不可能的,因为最大团是NPC的,而我们枚举最大团大小就可以把这个问题归约到最大团。但是既然题目说到团,那么大概率是有用的,但是它应该是判完第二类之后剩下的特殊情况。这是读完题的一点想法。
首先我们知道\(\frac{k(k-1)}{2}\leq m\)时才可能有解。所以\(k\)的级别变成了\(O(\sqrt{m})\)。
容易发现所有度数\(<k-1\)的点不可能有贡献,所以我们可以把它们和它们连的边全都删掉。因为这个删的过程中可能会出现新的度数\(<k-1\)的点,所以可以开一个队列来进行删除。
那么接下来剩下的所有点度数都至少是\(k-1\)了。如果剩下的所有点度数都至少是\(k\),那么我们选取这些点就可以了。
如果有至少一个点度数是\(k-1\),那么它不可能在第二类的点集里面,但是有可能在那个团里面。我们要判定团也没有什么好方法,只能枚举它的邻接点并硬判。
你发现判一次复杂度是\(O(k^2)\),需要这么判的点数是\(O(\frac{m}{k})\),乘起来就是\(O(mk^2)=O(m\sqrt{m})\)。
剩下的部分,我们再删光\(k-1\)度点,如果还有剩余,那么剩下的点构成那个点集,否则无解。
当然这是使用双链表实现邻接表的复杂度,如果用map
或者hash table会多\(\log\)或者多大常数,并且这是CF需要注意hash被卡。
1391E : 猜到了结论,好刺激(
容易想到随便找一棵dfs树,如果深度\(\geq \lceil\frac{n}{2}\rceil\)那就直接输出链,否则给每一层随便配对使得每层最多只有一个结点没有被配对即可。
正确性证明其实也不困难。
首先是经典定理,无向图的dfs树只有树边和返祖边。考虑我们这么配对,由于没有横向边,配出来一定是每一对之间都没有边,所以只需要考虑点对之间的边。
假设两对点是\((a,b),(c,d)\)并且\((a,b)\)更深。考虑dfs的过程,同一深度最多有一个点在栈里,而只有遍历到一个点的时候连向栈内点的边才是返祖边,所以\(a,b\)每个点都只可能向\(c,d\)中的一个点连返祖边,总边数最多是\(2\)。
1364E : 看起来询问次数是\(2n+o(n)\)。
一个简单的策略是先找出\(0\),然后跟所有数\(\mathrm{or}\)一遍。
要找出\(0\),可以考虑如果用集合来描述二进制数,那么我们可以不停地寻找当前数的子集,直到找到\(0\)。具体地,我们初始化一个\(x=1\),然后对每个数\(i\)看是否有\(p_x\space \mathrm{or}\space p_i\leq p_x\),如果成立的话就用\(i\)更新\(x\),最后显然有\(p_x=0\)。
问题变成如何求出一个数。官方题解给了非常妙的做法,说的是考虑对于每一位求出一个这一位为\(0\)的数,然后把这十个数的序列称为\(z\),那么一个数的值可以通过跟\(z\space\mathrm{or}\)一遍再\(\mathrm{and}\)起来得到,这个复杂度是\(O(\log n)\)的。要求出\(z\),可以通过随机,因为每一位至少有一半的数是\(0\),那么对于每一位,期望\(\frac{4}{3}\)次就可以找到一对这一位上为\(0\)的数。
我们需要更新\(x\)不超过\(\log n\)次(每次至少把一位变成\(0\)),所以总操作次数就是\(2n+\log^2 n+O(\log n)\),可以通过。
官方题解还给了另两种做法。
第二种说的是,考虑随机找到一对至少有一半位是\(0\)的数,那么我们把所有数跟这个数\(\mathrm{or}\)一遍,就可以把数的个数缩减到\(\sqrt{n}\),多跑几遍就可以找到\(0\)了。操作数是\(2n+O(\sqrt{n})\),也可以通过。
第三种说的是,考虑维护两个位置\(a,b\)并维护\(p_a\space\mathrm{or}\space p_b\),每次随机一个\(c\)然后查询\(p_b\space\mathrm{or}\space p_c\)。
如果\(p_a\space\mathrm{or}\space p_b<p_c\space\mathrm{or}\space p_b\),说明\(a<c\),我们不管这个\(c\)。
如果\(p_a\space\mathrm{or}\space p_b>p_c\space\mathrm{or}\space p_b\),说明\(a>c\),我们用\(c\)更新\(a\)。
如果\(p_a\space\mathrm{or}\space p_b=p_c\space\mathrm{or}\space p_b\),说明\(b\)不能是\(0\),因为不然则有\(a=c\),我们用\(c\)更新\(b\)。但是有个问题,现在我们不知道\(p_a\space\mathrm{or}\space p_b\)了,所以我们需要再查询一次。这个东西的操作次数……考虑第三种情况出现,当且仅当\(p_a\space\mathrm{xor}\space p_c\)被\(p_b\)包含,这个东西的概率……由于不断更新,我不会分析,但是实践上确实非常少——只有十几次。
1019C : 孩子 四 岁 还 不 会 写 红 黑 树,我该怎么办?
你谷中文翻译不是很好,那个第二条要求应该是对于集合中某个点,而不是所有点。
这题难度也可以欣赏一下,虽然是上古场 :
Radewoosh, Um_nik没能pp,neal, scott_wu, Benq, matthew99都fst了,切掉ABC就可以rk34。这真的只是个2E啊!这么毒瘤我还是直接看题解吧(
好了下面说做法。
考虑一个归纳法,我们删掉随便一个点\(u\),然后求出剩下的图的方案,那么如果这个方案也可以到达\(u\),它对于原图也是一个合法方案;否则我们加入\(u\)……不对!
如果是在无向图上这个归纳就是对的,但是这是有向图,有可能出现\(u\)可以一步到达方案中的一个点,却没有点可以两步到达\(u\)的情况。
考虑另一个归纳法,我们删掉一个点\(u\)和它的所有出边连向的所有点,然后求出剩下的图的方案,那么如果这个方案中有一条边从一个被选的点连向\(u\),它对于原图也是一个合法方案;否则我们选择\(u\),因为\(u\)的出边连向的点全没了,这些点不可能被选择,所以这也是一个合法方案。
所以做法就很显然了,我们先从右往左删点,然后从左往右加点。当一个点被删掉的时候,我们枚举出边标记它的邻接点也被删掉了;当一个点加入点集的时候,我们枚举出边标记它一步可以到达的点。
1091F : 你只要一看就知道,这题难度在于模拟。
1148F : 奇妙题。完全想不到。
做法并不困难,首先我们考虑”有奇数个\(1\)就取反”,等价于乘上\(-1\)的\(1\)个数次方,这样就把每一位的贡献拆开了。
考虑枚举每一位进行决策。我们知道把\(s\)的一位改成\(1\),将会给所有这一位\(mask\)为\(1\)的数,\(val\)乘上一个\(-1\),那么如果这么改了可以增大权值和,或者说\(mask\)这一位为\(1\)的数权值和是负的,我们就搞,否则就不搞。
这个贪心是错误的,比如总和是正的,但是有一个大负数的\(mask\)是全\(1\),决策的时候就废了。
问题出在哪里?
每个数被决策多次,就会出问题。
考虑让每个数只决策一次,容易想到每个数在最高的\(1\)处被决策,然后就可以得到正解了。
356D : 在机房搞这个题,好家伙,\(\text{s}\color{red}{\text{uxxsfe}}\)啪的一下秒了这个题,结果我们两个人没想到bitset/dk
考虑如果我们选出了根,那么把剩下的点从大到小挂成一条链就可以得到一组解。同时选根是必须的一步,所以我们可以考虑用背包选出一些\(a_i\)使得和为\(s\),用bitset
优化即可。构造方案的话,可以考虑假设我们要构造大小为\(n\)的背包,那么我们枚举一个\(i\),判断\(n-a_i\)是不是仍然可以拼出来,可以的话就递归到了\(n-a_i\)的情况。正确性显然。
618F : 又是子集和,又完全不会/kk
这种题的基本方法当然是鸽子原理抽屉原理。首先大胆猜测一定有解。
考虑加强这个问题,我们只考虑子段。所有子段的和有\(\frac{1}{2}n(n-1)\)种,要使用抽屉原理大概绰绰有余,而且子段有一个巨大的好处 : 子段和可以用两个前缀和就表示出来。
我们考虑设\(sa\)表示\(a\)的前缀和,\(sb\)同理。
那么如果两段\([i_1+1,j_1],[i_2+1,j_2]\)的和相同,我们就有\(sa_{j_1}-sa_{i_1}=sb_{j_2}-sb_{i_2}\),搞一下得到\(sa_{j_1}-sb_{j_2}=sa_{i_1}-sb_{i_2}\)。
现在问题是,值域不确定,我们无法使用抽屉原理。不妨假设\(sa_{j_1}\geq sb_{j_2}\),那么也有\(sa_{i_1}\geq sb_{i_2}\)。考虑如果对于每个\(j_1\),我们只考虑满足上面那个不等式的最大的\(j_2\),那么有\(0\leq sa_{j_1}-sb_{j_2}<n\),一共有\(n\)个可能的值。同时一共有\(0,...,n\)共\(n+1\)个可能的\(j_1\)和\(i_1\),所以这些东西里面必然有相同的。使用双指针就可以求出来所有这些值。
1491F : 这题叫Magnets,念一念你会发现很舒服!(?
好妙啊!同样想不到/cy
考虑如果要找一块有磁性的磁石,我们可以考虑从左往右一个一个找,每次拿这个跟前面所有磁石放在一起问一次,因为至少有两块有磁性的磁石,这个办法一定可行。如果我们找到了一块磁石,那么就可以把所有石头都跟它问一次得到整个序列。
容易发现这样找到的会是第二块有磁性的磁石,而此时前面所有磁石,除了第一块有磁性的,都可以确定是没有磁性的。考虑如何找到第一块。
这里我们可以使用二分搜索,也就是说每次查询\([1,mid]\)中所有磁石跟你找到的第二块有磁性的磁石。
二分第一块的询问次数是\(\lceil\log n\rceil\),假设第二块有磁性的磁石在\(p\)处,那么找到它用了\(p-1\)次(不可能在第一个位置),跟每个磁石查一次用了\(n-p\)次(前面的已经处理完),总共就是\(n-1+\lceil\log n\rceil\leq n+\lfloor\log n\rfloor\)。
1450E : 草,CF竟有差分约束!
考虑这个东西显然就是一个差分约束系统,所以我们先建出图来再说。
然后考虑这个极差最大怎么满足。要搞极差最大我们应该是跑最长路。所以把边权全部取反然后跑一个Floyd最长路就好了。注意这里是有向边,所以这个极差应该是把所有差的绝对值拿出来取\(\max\)。
这里的无解情况非常见鬼,我交了15发才过/cy
当然我并不会证明这个做法的正确性!
1451F : 一道奇妙题。
这个游戏好像不显然一定会结束,我们可以找个方法证明它一定结束,这可能会带来一些启发。
容易发现给起点减了之后,一定需要选择它左下方的一个格子作为起点才能再给它加回来,所以如果想无限玩下去最后一定会把左下角减掉一个数,减成\(0\)之后左下角就不能选了,此时变成两个子问题,所以一定会结束。
然而好像没什么启发。
考虑没有路径乱加的操作就是Nim,所以我们希望可以把它划分成若干个Nim?
这个路径有一个性质 : 路径上每个点相比上一个点,要么\(x\)增加\(1\),要么\(y\)增加\(1\)。
按照\(x+y\)划分这个棋盘,其实就是分成了若干斜线,你发现每条路径上面每个点的斜线都是不同的,也就是说我们相当于操作了一堆 一条斜线上的Nim游戏。
终局满足每一条斜线的异或和都是\(0\),所以我们可以考虑怎么把有斜线不是\(0\)的局面转化成全是\(0\)的局面。
找到最左下的不是全\(0\)的斜线,然后在这上面选择一个不是全\(0\)的点作为起点;选择右上角作为终点。我们依次走过每条斜线,然后玩这个斜线上的Nim游戏即可。
所以如果一个老兄开局斜线异或和全是\(0\),那么他一定没了,因为他必须玩起点的斜线改变异或和。
另一道题 : 1149E Election Promises。
1340D : wqy图论选讲讲了这题来着。
考虑众所周知答案显然是度数的最大值,那么怎么构造?
如果时间到了,我们就穿越回时刻\(0\)重新开始,听起来好像可以。
然而不可以 qwq。可能会出现穿越回去刚好撞到自己。
我们考虑如果在\(t\)时刻进入了儿子\(v\),那么在\(t+1\)时刻从儿子\(v\)回来就很好。
令solve(u)
表示解决当前时刻走进\(u\)子树,当前时刻\(-1\)走完子树走回\(u\)的问题,那么就相当于当前时刻\(-1\)从父亲走进来,当前时刻走回父亲。
考虑如果达到了上界,我们可以回退到\(\mathrm{deg}(u)\)前,这样刚好可以走完剩下的儿子并回到时刻\(t-1\)。如果没有进行这样的回退,走出去的时候时刻可能不是\(t-1\)了,需要特判一下。
1404D : 奇妙题。
考虑玩家1。一个很简单的想法是,模\(2n\)和模\(n\)好像有点关系,所以我们分组\((i,i+n)\)。具体地,如果是\(2n\)的倍数,那么一定是\(n\)的倍数。
发现这个东西模\(n\)同余于\(\frac{n(n+1)}{2}\),拆开算一算你发现\(n\)是偶数的时候模\(n\)刚好是\(\frac{n}{2}\),但是奇数的时候刚好是\(0\)。
呃我们接着考虑玩家2好了?对于奇数的情况,我们希望可以按照上面的方案选。
这样我们得到两组限制,一个是交互器给的对的限制,另一个是上面的方案给出的限制。
容易想到建一个图,两个点连边当且仅当在某一组限制中在同一对中,这样我们得到的一定是一堆环,因为每个点度数都是\(2\)。
你发现不光是一堆环,还是一堆偶环,因为每个点连的两条边分属两组限制。
二分图染色,那么黑点和白点都是一组合法方案,但是值不一定对。再算一下你发现一定有一组是对的。具体地,因为它模\(n\)是\(0\),模\(2n\)要么是\(0\)要么是\(n\),而总和模\(2n\)是\(n\),所以必有一种颜色模\(2n\)是\(0\)。
1103C : 套路题。
先建立dfs树。如果一个点的深度达到了\(\frac{n}{k}\),那么\(1\)到它就是合法路径。
然后考虑怎么找圈。
考虑怎么选出这\(k\)个只出现一次的点,容易想到平均值定理,如果树高不到\(\frac{n}{k}\),那么一定有一层点数超过\(k\)。
那个度数至少是\(3\)有什么用?发现这是说每个点至少有两条返祖边。
等等,不一定是返祖边,因为一个点的儿子也占度数。
为了利用返祖边,我们去找叶子。也就是证明叶子至少有\(k\)个。
怎么证?考虑叶子的深度和不超过叶子个数\(\times\frac{n}{k}\),同时至少是\(n-1\)(每条边都会被算至少一次,菊花达到下界),那么乘过去得到叶子个数至少是\(k+\frac{1}{n}\)。因为度数至少是\(3\),那么\(n\geq 4\),所以就证完了。
这\(k\)个叶子有什么用?我们找到每个叶子的两条返祖边,然后得到三个点 : 两个祖先和这个叶子自己。
考虑三个环 : 这个点分别到它的两个祖先再回来,和这个点先后到两个祖先再回来。
设三个点深度分别是\(d_1,d_2,d\),不妨设\(d_1>d_2\),三种长度就是\(d_1-d+1,d_2-d+1,d_1-d_2+2\)。我们要证明它们模\(3\)必有一个不为\(0\)。
如果前两个模\(3\)都是\(0\),那么\(d_1-d,d_2-d\)模\(3\)都是\(2\),而\(d_1-d_2=d_1-d-d_2+d\),它模\(3\)是\(0\),所以第三种长度模\(3\)就是\(2\)。这就做完了。
1355F : 奇妙题。
这个巨松的限制,一看就很好玩。
基本方法是,如果想要问一些互质的数,可以乘起来一次问完。
硬分解好像很不行……先尝试找出所有的质因数?这样可以直接用因数个数公式计算因数个数。
如果要同时搞次数的话,最多只能两个质数放一起问。这难度略大。
如果不需要次数,发现我们可以通过简单的压缩,一口气问到第\(153\)个质数\(853\)。
这多吗?实际上很多了,因为如果一个数没有\(853\)以内的质因子,它的所有质因子次数和不可能超过\(3\),所以它的因数个数不可能超过\(8\)。回答\(8\)即可。
但是我们需要次数,所以有些质因子必须被省略。
\(10^9\)以内的数最多只有\(10\)个质因子,也就是说我们只需要问\(5\)次就可以得到所有质因子的次数,剩下\(17\)次寻找质因子。事实证明\(17\)次可以问到\(677\),这个数的四次方同样爆了\(10^9\)。
所以我们把这个数分成了两部分 : \(677\)以内,和\(677\)以上的质因子。
前者可以完全得到,后者不超过\(3\)个。显然后者在因数中的贡献不超过\(8\)。
所以我们考虑猜前者的贡献的\(2\)倍。如果我们猜错了,那么说明后者的贡献就是\(8\),此时算一算发现前者的贡献不超过\(2\),答案最多是\(16\),那么我们特判一下回答\(9\)。
于是得到了完整做法,先大力求出不超过\(677\)的质因子的贡献,然后如果这个贡献是\(1\)我们就猜\(8\),如果是\(2\)就猜\(9\),否则猜这个贡献的\(2\)倍。
1338D : 想象力题。
……(省略若干字)
可能假了,明天再说。
10-05回来看看,这一个 明天 就是多少天啊,我们直接重构吧(
考虑自然想法是如果我们拿着一条链,对链黑白染色之后,可以把所有黑点套起来,白点在两层中间连接。所以答案是直径的一半,但是样例就把我hack了。
然后考虑除了一条链之外我们还能选什么,容易发现所有和这条链上白点相邻的点都能选,方法就是把它一起套进去就行了。
然后我们也可以操纵白点的位置,也就是说我们可以任选这条链上哪些点是黑点,只要黑点不相邻即可。
所以答案的结构就是,选一条链,选一些黑点计入答案,然后白点的所有不在链上的邻接点计入答案。
这还是一个类似直径的问题,设\(dp(u,0/1)\)表示\(u\)作为链的一端,在\(u\)子树内选了一些点,\(u\)是白色/黑色的答案,转移就考虑加一个点,然后在lca处合并即可。
这个坑到此就完结了,因为后面开的 CF再选做 是包含这个的(
不过并没有兴趣把这俩合并。历史遗留问题还是不要解决了。