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Codeforces Global Round 28 官方题解
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- 2025/12/04 09:01 3 个月前
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- 2025/12/04 09:01 3 个月前
A. 凯文和湖景村
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提示 #1当我们选择连续的两个 删除时,这个数减少了多少?
当我们将 变成 时( 均为十进制数),真实值从 变成了 ,实际减少了 ,容易发现 ,因此我们可以用若干次 操作来代替删除连续两个 这种操作。
所以我们只需要判断 能否通过若干次 操作变为 即可,即判断 是否为零。
B. 凯文和不归林
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提示 #1如果排列足够长,最多能有多少个长度为 的子区间的最小值为 ?
整个排列中,最多只有 个区间能包含 ,同理,最多只有 个区间包含 ,我们希望最小值尽可能小的子区间数量尽可能多,因此采用如下构造:
对于剩余的位置,可以用 的所有值任意填写。容易证明这种构造的答案最小。
C. 凯文和月亮河公园
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提示 #1是否存在一个对于所有串,都必然会被选择的子串?
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提示 #2必然被选择,能否确定另一个串的长度?
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提示 #3注意特殊处理全 串。
为了最大化两个串的异或和,肯定想要最大化异或和的二进制位数,为了最大化这个位数, 必然被选择。假设我们选择的另一个串的首位为 ,若不为 可以把前导零全部删去。
找到整个串从前往后的第一个 的位置,我们必然想让这个位置变为 ,而且不让更前面的 改变为 。因此,设第一个 的位置为 ,则另一个串长度为 ,枚举另一个串的开始位置,线性计算两个串的异或和,取最大值即可。复杂度 。
若整个串全部是 ,则选择一个 ,一个 可以被证明是所有选择中最大的。
有趣的事实:这个题可以做到 复杂度。具体来说,观察到另一个串需要满足:长度为 ,第一个字符为 ,所以左端点必须 ,也就是说,另一个串的前缀 长度可以在 之间任意选择。我们希望原串的第一段 尽可能被赋值为 ,且第一段 后面的那个 不会被修改成 ,假设原串第一段 的长度是 ,则选择的另一个串的前缀 的长度必然为 ,容易快速定位到起始位置。
在筹备比赛确定题目过程中,我们认为 做法对于 C 题难度来说过高,因此使用了 的数据范围作为使用的题目。
D. 凯文和里奥的回忆
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提示 #1可以忽略所有 rating 低于你的参赛者,这不影响答案。
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提示 #2你是 rating 最低的参赛者,所以你能解决的问题所有人都能解决,因此你在一场比赛中的排名只与你不能解决的最简单问题有关。
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提示 #3使用贪心算法解决该问题。
阅读所有提示。先删除所有 rating 低于你的参赛者,这样你就成了 rating 最低的参赛者。此时你能解决的问题所有人都能解决,不影响你的排名,可以将这些问题的难度看作 。
此时,你不能解决任何问题,因此你在一场比赛中的排名是 在这张比赛中解决至少一个问题的参赛者数量 ,即我们只需要关注每场比赛中的最简单的问题。
预处理出对于每个问题,有多少参赛者能够解决,设为 。可以通过将参赛者 rating 和题目难度排序后使用双指针或二分算法求出 。
接下来的问题是,给定 ,你需要将所有 分为 组,每组 个,最小化每组 最大值之和。可以使用贪心算法解决,将 从小到大排序,对于一个 ,答案就是 ,暴力计算复杂度是调和级数,算上排序后即为 。
E. 凯文和军工厂
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提示 #1可以观察到 越大条件越难以满足,尝试找到 的上界。
图总共有 条边,而每种颜色构成一个森林,因此对于一种颜色最多存在 条边,那么总边数一定不超过 。于是得到条件:,化简得 。
接下来我们只需构造出 的情况即可解决本题。
事实上容易构造,由于每个右部点的度数为 ,且颜色总数为 ,令每种颜色的边恰好 条。则对于每个颜色而言,相当于选择两个左部点使其联通(我们忽略右部点的存在),最后经过 次连接,左部点需要形成树。可以发现只需要将左部点连成链即可,构造时只需要循环移动第一个右部点的颜色。例如对 的情况,形如:
CPP1 4 4 3 3 2 2
1 1 4 4 3 3 2
2 1 1 4 4 3 3
2 2 1 1 4 4 3
3 2 2 1 1 4 4
3 3 2 2 1 1 4
4 3 3 2 2 1 1
4 4 3 3 2 2 1
因此一种简单的构造方法是对于左部点 和右部点 ,其连边的颜色为:
F. 凯文和永眠镇
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提示 #1能否找到一种策略,使得只有 个区间会可能被操作。
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提示 #2每次操作整个序列,可以使答案 。
对于 序列建出小根笛卡尔树,容易发现,我们只会操作这棵笛卡尔树上的区间。
- 证明:对于一个 ,找到其左侧最后一个 的 与右侧第一个 的 ,如果我们希望区间除以 ,那么操作区间不能包含 两个位置,同时区间尽可能长肯定不劣,因此必然操作 这个区间。而这些所有区间就是笛卡尔树上的区间。
考虑在笛卡尔树上进行 dp,令 表示只考虑 子树内的所有位置,进行 次操作之后,区间内 的最大值最小是多少。合并时,首先需要对他的两棵子树进行合并,设为 ,则有转移:
然后再考虑在 这个位置的除法操作,即:
由于一直操作整个序列可以做到 次操作,因此 dp 状态的第二维只需要定义 ,这样做的复杂度是 。
这种做法的瓶颈在于对于两棵子树 dp 状态的合并。观察发现 是单调不增的,因此对于 和 做 卷积等价于对于两个序列做归并排序,可以将合并做到 的复杂度,最终得到一个 的解法。
G. 凯文和圣心医院
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提示 #1左式能小于右式吗?
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提示 #2考虑式子中取到最值的位置,它们有什么性质?
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提示 #3考虑容斥原理。
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提示 #4二项式定理。
我们假设左式中取到最值的位置为 ,右式中为 。
任意找出一个 ,记和 同行和 同列的位置为 ,则有 即 。于是只要考虑 的情况。
考虑两边同时取到最值的位置,记作 ,那么 中的位置既是这一列的 ,也是这一行的 。于是对于两个 中非同行同列的位置 ,容易得出和 同行和 同列,与和 同列和 同行的两个点也都能取到最值。归纳可以得到 构成了一个子矩形。
不妨枚举最值 和 的大小 ,限制是 的所有行剩下的元素 ,所有列剩下的元素 。使用容斥原理,不难得到:
朴素计算是 的,无法通过。考虑化简:
求和符号中很像二项式定理,考虑加上 的项再减掉:
于是我们在 的时间内解决了该题。
H. 凯文和唐人街
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提示 #1考虑如何确定是否可以生成 字符串 。
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提示 #2尝试设计一个只需要记录有用变量的 DP。
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提示 #3使用数据结构优化,或优化转移复杂度。
假设对 串 执行若干次操作后得到 串 ,不难发现 中每个元素一定对应 中一个子集的元素的 。进一步观察可以发现这个子集一定构成一段区间,不妨写下 对应 。
初始的串 ,因而所有 。假设当前的串 长度为 ,对应 两个序列,考虑如果在 的位置 执行了一次操作,得到的新序列 对应的 两个序列。那么由于 ,,可以发现 ,。如果只关注 两个序列到 两个序列的变化,相当于删去了 和 两个值。
因此从 序列出发做 次操作,能生成的序列 对应的 序列,一定 序列是从 任意删去 个值, 序列是 。
现在,不妨考虑如何判定 串 能否被生成,将 反转得到 后,相当于目标是寻找 使得 。一个显然正确的贪心策略是按照 的顺序选择 ,每次都选择最大的可行值。
现在考虑进行 DP,设 为有多少长度为 的 串 ,使得运行上述贪心算法后 恰好取到 。可以认为必定 ,边界情况是 。考虑从 的转移:
- 如果 已经出现了 ,那么 反转后的第 位必须为 ,且必然 ,将 加上 。
- 如果 未出现 , 反转后的第 位可以为 ,如果为 必然取 ,还是将 加上 ;如果希望 反转后的第 位为 ,需要找到最大的 使得 为 ,然后取 ,将 加上 。
两类转移可以看作是无论如何将 加上 。然后找到最大的 使得 为 ,对所有 即 的 加上 。
可以将第一种转移视作对 DP 数组进行了整体平移,然后第二种转移是求 DP 数组一段后缀和再执行一次单点加,记录偏移量后容易使用线段树在 执行所有转移。
答案即是所有 的 之和,使用线段树维护时当然也可以 求出当前的 的每一项之和(需要将 这一项平移后下标不在范围内的置零)。
由于转移有着更好的性质,实际上可以不用数据结构仅仅更巧妙地使用前缀和 解决该问题,但这不是必要的。
I1. 凯文和红教堂(简单版本)
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提示 #1讨论最左边和最右边的字符分别是什么,然后递归构造。
引理:假设最后填出来最大值是 ,不同的数的个数是 ,记 。那么 或 。
证明:首先显然有 。假设 ,观察填 的位置则容易发现矛盾。
考虑序列 中最左边和最右边的字符是什么:
- 如果分别是 L 和 R,可以发现这两个位置的数一定都是 ,而除了这两个位置一定不能填 。对于内部的位置,无论是 L 还是 R,都会将 统计为一种不同的数字。因此我们可以删去这两个位置,对里面递归做,在完成后给里面的所有数字 ,并在前后各加入一个 。
- 如果分别是 L 和 L,首先左边的 L 一定是 ,假设右边的 L 写的是 ,容易证明里面的位置不可能填 。对于内部的位置,无论是 L 还是 R,都会将 或 统计为一种不同的数字。 所以和上一种情况类似地,还是删去两端后递归做,然后给里面的数都 再填上 和 。需要满足 的值是里面的不同数的个数 。此时要求 在内部不能出现过,根据引理可以发现这个条件等价于,内部整个区间满足 。
- 如果分别是 R 和 R,跟上一种情况相同。
- 如果分别是 R 和 L,可以得到一种简单的构造是全填 。同时我们发现,在这种情况下,无论填什么数字都不会出现 ,因此这个情况只能对应 。
我们把原字符串每次取出首尾字符后递归构造。
分析 的变化,对于 LR 情况 不变,对于 LL 或 RR 要求内部 ,对于 RL 会使整个区间 变为 。
因此,考虑最外层的 RL,其外层若包含 LL 或 RR,则无解。
否则一定有解,且容易根据上述过程构造。
复杂度 。
I2. 凯文和红教堂(困难版本)
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提示 #1只有简单版本中两侧字符为 RL 的情况需要计数,事实上 RL 这两个位置上的数一定相同。
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提示 #2不妨设 RL 这两个位置填的数是 ,枚举最右侧填 的 R 位置 ,和最左侧填 的 L 位置 。
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提示 #3上述情况中 的情况容易解决。对于 的情况,分析出其满足条件的充要条件。
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提示 #4对于最终转化后的条件,使用 bitset 或卷积来完成计数。
根据简单版本,可以发现大部分情况解的个数并不多,因为对于 LR,LL 和 RR,对于里面的部分填完后,外层只有唯一的填法。因此如果没有一层是 RL,那么答案必然是 。
接下来考虑有 RL 的情况,不妨假设 RL 是最外部的两个字符。
可以证明的是:这个 RL 中 R 位置和 L 位置填的数是相同的。具体证明在此省略,读者自证不难。
不妨设这个相同的值为 。接下来,枚举最右侧填 的 R 位置 ,和最左侧填 的 L 位置 。讨论一下 的关系:
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若 ,可以发现 右边的 L 都需要填 ,而 右边的 R 只有唯一的填法。对 同理。对这种情况计算,我们可以直接枚举 ,然后就可以确定唯一的 位置,并检查是否满足 。
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若 ,此时 左边的 R 都只能填 ,左边的 L 是唯一的填法。对 的右侧同理。再考虑 中间的部分,显然 必然没有在中间出现,因此我们可以删除 及其左边的 R, 及其右边的 L(也就是删除所有值为 的位置),称得到的新序列为剩余序列。删除这些字符后,我们解决剩余序列,再对得到的数全部 ,然后加入所有数为 的位置即可。以下为一个初始序列的例子,其中红色的字符为 和 ,省略的部分是 中间的部分。以下为上述对应的剩余序列, 对应原序列中 的位置。在填完剩余序列后,需要分析加入所有数为 的位置的条件:我们将剩余序列分为“左”、“中”、“右”三个部分,以 的位置为分界线,其中左部分只有 L,右部分只有 R。则要求是,记“左中”部分的颜色总数为 ,“中右”部分的颜色总数为 ,那么需要满足 。同时还要求 不在剩余序列中出现,该限制等价于对于“左中”部分和“中右”部分,都满足 。可以推出等价于剩余序列满足 。对于条件 ,容易发现其等价于:记 为左部分和右部分的个数较大值,则剩余序列最左边 个字符必须全为 L,最右边 个字符必须全为 R。这部分的最终得出的充要条件是:记 左边有 个 L, 右边有 个 R,不妨假设 ,取出 中间的字符串(不包含 ),需要满足末尾有连续 个 R,且去这 个 R 后,得到的字符串满足 ,即每次取出首尾字符时不存在 RL 的情况。由于 ,因此若剩余序列满足该条件,则存在恰好一种填法。
最后仅需要对上述情况分别计数即可。 的情况容易 统计,对于 的情况,不妨 ,可以枚举 ,计算出 前面连续的极长 R 的个数 ,那么对 的限制变成了 。
- 当 时, 的值固定,但对应的 可以在某一个 R 连续段中任意选择一个位置。我们发现由于 ,也就是 前面一个位置填的是 L,那么 后面一个位置就不能填 R,所以 只能取这个 R 连续段中的最后一个 R。
- 当 时,只需要枚举 的值。容易发现每个 只会被计算至多 次。
通过上述观察,我们总共只需要枚举 组 并判断其是否会对答案增加 。也就是说,答案是 级别的。
最后的问题是:每次给定一组区间 ,问这个字符串每次取出首尾字符时,是否存在 RL 的情况。
一种简单的解决方法是,使用 bitset 维护,例如从小到大扫描 ,以 bitset 维护对于每个 ,是否存在 RL 的情况。该做法的时间复杂度为 ,可以通过本题。
如果使用分块卷积,可以做到更优的复杂度。事实上,如果继续深挖性质,可以做到 的时间复杂度(需要使用卷积),如果你对此感兴趣可以自行研究。
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