发篇正常点的题解。
首先对于这样的题暴力枚举肯定是不行的,因为最小时间显然可能达到 ((4nm)^5approx 10^{20}),就算数据很难卡到这个上界,构造出一些使你暴力超时的数据还是很容易的,因此考虑一些不基于暴力枚举的做法。不难发现,对于每个细菌而言,如果它的位置及方向已经确定了,那么它下一步所在的位置及面对的方向也已经确定了,也就是说,如果我们对于每个细菌,把位置及方向看作一个三元组 ((x,y,d)),并且在一步可达的三元组之间连有向边,那么可以得到 (k) 个基环内向森林。而由于得到的图是基环内向森林,对于一个点,从它出发可以到达的点应是一个 ( ho) 形。而对于陷阱格 ((x,y)),到达陷阱格即意味着在建好的图上到达 ((x,y,0),(x,y,1),(x,y,2),(x,y,3)) 中的一个点,因此题目可以转化为:
- 求最小的时间 (t),满足对于全部全部 (k) 个基环内向森林的起点,走 (t) 步后到达的点都是 ((x,y,0),(x,y,1),(x,y,2),(x,y,3)) 中的一个
由于此题 (k) 很小,因此我们考虑暴力 (4^k) 枚举每个细菌的终点 ((x,y,d_i)),那么问题可进一步转化为,最少需要多少时间 (t),满足每个细菌走 (t) 步后到达的点都恰好是 ((x,y,d_i))。我们对于每个细菌 (i),预处理出以下四个量:
- (mn_i):从该细菌起点对应的三元组开始,最少走多少步可以走到环上
- (len_i):从该细菌起点对应的三元组开始,能够走到的 ( ho) 字形的环长
- (typ_{i,d}):对于终点 ((x,y,d)),它在不在该细菌对应的起点能够走到的 ( ho) 字形的环上
- (tim_{i,d}):对于终点 ((x,y,d)),最少需要多少时间才能从细菌 (i) 起点对应的三元组走到 ((x,y,d))
那么显然如果存在一个 ((x,y,d_i)) 无法从 (i) 的起点到达那么就不存在这样的 (i),否则继续分类讨论:如果存在一个 ((x,y,d_i)) 不在细菌 (i) 的起点对应的环上,那么显然时间必须为 (tim_{i,d_i}),因为错过这个点就无法再回来了,我们只需检验从所有细菌的起点开始走 (T=tim_{i,d_i}) 步是否能够到达对应的终点即可,如果都能那么就用 (T) 更新答案,否则不做处理。具体检验方法就是如果 (typ_{i,d_i}=1),那么必须有 (Tge mn_i) 且 (Tequiv tim_{i,d_i}pmod{len_i}),否则必须有 (tim_{i,d_i}=T),存在 (typ_{i,d_i}=0) 的情况都判完了,剩余的就是 (typ_{i,d_i}) 都为 (1) 的情况了。对于每个细菌 (i),显然它在 (T) 时刻到达 ((x,y,d_i)) 的充要条件是 (Tge mn_i) 且 (Tequiv tim_{i,d_i}pmod{len_i})。我们如果只考虑后一个条件,那显然就是一个解同余方程组的问题,exCRT 合并即可,加了第一个条件,由于方程组的通解可以写成 (T=T_0+kT') 的形式,因此我们对于每个细菌求出 (k) 最少需要是多少才能满足第一个限制,然后取个 (max) 即可。
复杂度大概是 (4^kklog T+nmk),跑得飞快,最慢的一个点只用了 6ms
u1s1 这题上界是 (10^{20}),但实测把 INF 开到 (9 imes 10^{18}) 能过……
const int MAXN=50;
const int dx[]={-1,0,1,0};
const int dy[]={0,1,0,-1};
int n,m,k,X,Y,id[1<<7];
int getid(int x,int y,int d){return d*n*m+(x-1)*m+y;}
pair<pii,int> getcor(int x){return mp(mp((x-1)%(n*m)/m+1,(x-1)%m+1),(x-1)/n/m);}
int a[7][MAXN+5][MAXN+5],st[7];
int getnxt(int t,int x,int y,int d){
d=(d+a[t][x][y])&3;
if(x+dx[d]<1||x+dx[d]>n||y+dy[d]<1||y+dy[d]>m)
d^=2;
return getid(x+dx[d],y+dy[d],d);
}
vector<int> rch[7];
int stk[MAXN*MAXN*4+5],tp=0,len[7];
bool vis[MAXN*MAXN*4+5];
void dfs(int t,int x){
if(vis[x]){
for(int i=1;i<=tp;i++) rch[t].pb(stk[i]);
for(int i=1;i<=tp;i++) if(stk[i]==x) len[t]=tp-i+1;
return;
} vis[x]=1;pair<pii,int> p=getcor(x);stk[++tp]=x;
dfs(t,getnxt(t,p.fi.fi,p.fi.se,p.se));
}
int need[7][5],typ[7][5];
ll gcd(ll x,ll y){return (!y)?x:gcd(y,x%y);}
void exgcd(ll x,ll y,ll &a,ll &b){
if(!y) return a=1,b=0,void();exgcd(y,x%y,a,b);
ll tmp=a;a=b;b=tmp-(x/y)*b;
}
ll smul(ll x,ll y,ll mod){
x=(x%mod+mod)%mod;y=(y%mod+mod)%mod;ll res=0;
for(;y;y>>=1,x=(x+x)%mod) if(y&1) res=(res+x)%mod;
return res;
}
pair<ll,ll> combine(ll a1,ll b1,ll a2,ll b2){
if(!~a1||!~a2) return mp(-1,-1);
ll d=gcd(a1,a2);if((b2-b1)%d) return mp(-1,-1);
ll t=(b2-b1)/d;ll k1,k2;exgcd(a1,a2,k1,k2);
k1=smul(k1,t,a2/d);ll A=a1/d*a2;
return mp(A,(smul(a1,k1,A)+b1)%A);
}
int main(){
scanf("%d%d%d%d%d",&n,&m,&k,&X,&Y);
id['U']=0;id['R']=1;id['D']=2;id['L']=3;
for(int i=1;i<=k;i++){
int x,y;char c;cin>>x>>y>>c;
st[i]=getid(x,y,id[c]);
for(int j=1;j<=n;j++) for(int l=1;l<=m;l++)
scanf("%1d",&a[i][j][l]);
}
for(int i=1;i<=k;i++){
memset(vis,0,sizeof(vis));tp=0;
dfs(i,st[i]);
// for(int x:rch[i]) printf("%d
",x);
for(int d=0;d<4;d++){
int x=getid(X,Y,d),ps=-1;
for(int j=0;j<rch[i].size();j++) if(rch[i][j]==x) ps=j;
need[i][d]=ps;typ[i][d]=(ps>=rch[i].size()-len[i]);
// printf("%d %d %d %d %d
",i,d,x,need[i][d],typ[i][d]);
}
} ll res=9e18;
for(int i=0;i<(1<<(k<<1));i++){
bool flg=1;
for(int j=1;j<=k;j++){
int x=i>>((j-1)<<1)&3;
if(!~need[j][x]) flg=0;
} if(!flg) continue;
int tim=-1;
for(int j=1;j<=k;j++){
int x=i>>((j-1)<<1)&3;
if(!typ[j][x]) tim=need[j][x];
}
if(~tim){
for(int j=1;j<=k;j++){
int x=i>>((j-1)<<1)&3;
if(!typ[j][x]&&need[j][x]!=tim) flg=0;
if(typ[j][x]&&(tim<rch[j].size()-len[j]||tim%len[j]!=need[j][x]%len[j]))
flg=0;
} if(flg) chkmin(res,tim);
continue;
}
pair<ll,ll> A=mp(1,0);
for(int j=1;j<=k;j++){
int x=i>>((j-1)<<1)&3;
A=combine(A.fi,A.se,len[j],need[j][x]%len[j]);
} if(!~A.fi) continue;ll tt=A.se;
for(int j=1;j<=k;j++){
int x=i>>((j-1)<<1)&3;
if(A.se<need[j][x]) chkmax(tt,A.se+(need[j][x]-A.se+A.fi-1)/A.fi*A.fi);
} chkmin(res,tt);
} printf("%lld
",(res==9e18)?-1:(res+1));
return 0;
}