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  • CodeVs天梯之Diamond

    CodeVs刷题攻略之Diamond

    2018.1.14 By gwj1139177410

    0x01最短路

    1. Car的旅行路线

      //1.计算几何求第四点坐标, 方法很多
      //2.虚点,到A城市的四个机场边权都为0
      //3.SPFA跑最短路
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<cstring>
      
      
      #include<cmath>
      
      
      #include<cstdio>
      
      
      #include<vector>
      
      
      #include<queue>
      
      using namespace std;
      
      //Timu
      double n, m, a, b;
      double x[500], y[500], t[110];
      
      //Graph
      struct Edge{
      int to;  double w;
      Edge(int x, double y):to(x),w(y){}
      };
      vector<Edge>G[500];
      void insert(int u,int v,double w){
         G[u].push_back(Edge(v,w));
      }
      double distant(double nx,double ny,double mx,double my){
         return sqrt((nx-mx)*(nx-mx)+(ny-my)*(ny-my));
      }
      
      //spfa
      queue<int>q;
      int vis[500];
      double dis[500];
      void spfa(){
      while(!q.empty()){
          int u = q.front();  q.pop();  vis[u] = 0;
          for(int i = 0; i < G[u].size(); i++){
              int v = G[u][i].to;
              if(dis[u]+G[u][i].w<dis[v]){
                  dis[v] = dis[u]+G[u][i].w;
                  if(!vis[v]){
                      q.push(v);
                      vis[v] = 1;
                  }
              }
          }
      }
      }
      
      int main(){
      int T;  cin>>T;
      while(T--){
          //1.初始化
          memset(x,0,sizeof x);
          memset(y,0,sizeof y);
          memset(t,0,sizeof t);
          memset(vis,0,sizeof vis);
          //2.datein
          cin>>n>>m>>a>>b;
          for(int i = 0; i < n; i++){
              for(int j = 1; j < 4; j++)
                  cin>>x[i*4+j]>>y[i*4+j];
              cin>>t[i+1];
              //point4, 
              double l1=distant(x[i*4+1],y[i*4+1],x[i*4+2],y[i*4+2]);
              double l2=distant(x[i*4+1],y[i*4+1],x[i*4+3],y[i*4+3]);
              double l3=distant(x[i*4+2],y[i*4+2],x[i*4+3],y[i*4+3]);
              double l=max(l1,max(l2,l3));//三条里最常的就是对角线,然后中点坐标得到第4点
              if(l1 == l)x[i*4+4]=(x[i*4+1]+x[i*4+2])-x[i*4+3], y[i*4+4]=(y[i*4+1]+y[i*4+2])-y[i*4+3];
              if(l2 == l)x[i*4+4]=(x[i*4+1]+x[i*4+3])-x[i*4+2], y[i*4+4]=(y[i*4+1]+y[i*4+3])-y[i*4+2];
              if(l3 == l)x[i*4+4]=(x[i*4+2]+x[i*4+3])-x[i*4+1], y[i*4+4]=(y[i*4+2]+y[i*4+3])-y[i*4+1];
          }
          //3.预处理,建图(把所有机场连起来就好啦啦啦~)
          n *= 4;
          for(int i = 1; i <= n; i++){
              for(int j = 1; j <= n; j++){
                  if(i == j)continue;
                  int c1 = (i-1)/4+1, c2 = (j-1)/4+1;
                  if(c1 == c2){
                      double w = distant(x[i],y[i],x[j],y[j])*t[c1];
                      insert(i,j,w);
                      insert(j,i,w);
                  }else{
                      double w = distant(x[i],y[i],x[j],y[j])*m;
                      insert(i,j,w);
                      insert(j,i,w);
                  }
              }
          }
          //4.run
          for(int i = 1; i <= n; i++)dis[i] = 1e9+1;
          for(int i = (a-1)*4+1; i <= a*4; i++){
              q.push(i);
              dis[i] = 0;
              vis[i] = 1;
          }
          spfa();
          //5.dateout
          double ans = 1e9;
          for(int i = (b-1)*4+1; i <= 4*b; i++)ans = min(ans, dis[i]);
          printf("%.1lf
      ",ans);
      }
      return 0;
      }
    2. 多源最短路

      //Floyd-wallshall模板
      
      #include<iostream>
      
      using namespace std;
      int n, e[110][110];
      int main(){
      ios::sync_with_stdio(false);
      cin>>n;
      for(int i = 1; i <= n; i++)
          for(int j = 1; j <= n; j++)
              cin>>e[i][j];
      for(int k = 1; k <= n; k++)
          for(int i = 1; i <= n; i++)
              for(int j = 1; j <= n; j++) 
                  if(e[i][k]+e[k][j]<e[i][j])
                      e[i][j] = e[i][k]+e[k][j];
      int T;  cin>>T;
      while(T--){
          int a, b;
          cin>>a>>b;
          cout<<e[a][b]<<"
      ";
      }
      return 0;
      }
    3. 回家

      //数据太小, Floyd一番水
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      using namespace std;
      int n = 60, m;
      int e[1010][1010], vis[1010];
      int main(){
      cin>>m;
      for(int i = 0; i < n; i++)
          for(int j = 0; j < n; j++)
              e[i][j] = i==j ? 0 : 0xffffff;
      for(int i = 0; i < m; i++){
          char a, b; int w;  cin>>a>>b>>w;
          int x = a-'A', y = b-'A';
          if(x>=0 && x<25)vis[x] = 1;
          if(y>=0 && y<25)vis[y] = 1;
          //bugs数据可能有覆盖
          e[x][y] = min(e[x][y], w);
          e[y][x] = min(e[y][x], w);
      }
      for(int k = 0; k < n; k++)
          for(int i = 0; i < n; i++)
              for(int j = 0; j < n; j++)
                  e[i][j] = min(e[i][j], e[i][k]+e[j][k]);
      int ans2 = 0xffffff, ans1;
      for(int i = 0; i < n; i++)if(vis[i] && e[i][(int)'Z'-'A']<ans2){
          ans2 = e[i][(int)'Z'-'A'];
          ans1 = i;
      }
      cout<<(char)(ans1+'A')<<" "<<ans2;
      return 0;
      }
      //标程Dijkstra
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      
      #include<vector>
      
      using namespace std;
      
      //T
      int n = 60, m, vis[1010];
      
      //Graph
      struct Edge{
         int v, w;
         Edge(int v, int w):v(v),w(w){}
      };
      vector<Edge>G[70];
      
      //Dijkstra
      int dis[70], book[70], s = (int)'Z'-'A';
      void Dijkstra(){
         for(int i = 0; i < n; i++)dis[i] = 0xffffff;
         for(int i = 0; i < G[s].size(); i++)//bugs数据可能有覆盖
             dis[G[s][i].v] = min(dis[G[s][i].v],G[s][i].w);
         dis[s] = 0;  book[s] = 1;
         for(int i = 0; i < n; i++){
             int v, w=0xffffff;
             for(int j = 0; j < n; j++)
                 if(!book[j] && dis[j]<w)
                     w = dis[v=j];
             book[v] = 1;
             for(int j = 0; j < G[v].size(); j++)
                 dis[G[v][j].v] = min(dis[G[v][j].v], w+G[v][j].w);
         }
      }
      
      int main(){
      cin>>m;
      for(int i = 1; i <= m; i++){
          char a, b; int w;  cin>>a>>b>>w;
          int x = a-'A', y = b-'A';
          if(x>=0 && x<25)vis[x] = 1;
          if(y>=0 && y<25)vis[y] = 1;
             G[x].push_back(Edge(y,w));
             G[y].push_back(Edge(x,w));
      }
         Dijkstra();
      int v, w=0xffffff;
         for(int i = 0; i < n; i++)
             if(vis[i] && dis[i]<w)
                 w = dis[v=i];
         cout<<(char)(v+'A')<<" "<<w<<"
      ";
      return 0;
      }

    0x02启发式搜索

    1. 靶形数独

      //(如果你玩数独会怎么填呢)......启发式:把能确定的(剩余少的)先填上
      
      #include<iostream>
      
      using namespace std;
      
      const int score[10][10]={
         {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
         {0,6,6,6,6,6,6,6,6,6},
         {0,6,7,7,7,7,7,7,7,6},
         {0,6,7,8,8,8,8,8,7,6},
         {0,6,7,8,9,9,9,8,7,6},
         {0,6,7,8,9,10,9,8,7,6},
         {0,6,7,8,9,9,9,8,7,6},
         {0,6,7,8,8,8,8,8,7,6},
         {0,6,7,7,7,7,7,7,7,6},
         {0,6,6,6,6,6,6,6,6,6}
      };
      
      //r[i][j],第i行第j个数是否填过...row_cnt[i],第i行填了几个数
      int a[11][11], row[11][11], col[11][11], area[11][11];
      int row_cnt[11], col_cnt[11], cnt, ans=-1;
      //得到(r,c)是第几个区域的
      inline int id(int r, int c){ return (r-1)/3*3+(c-1)/3+1; }
      //计算当前得分
      inline int calc(){
         int sum = 0;
         for(int i = 1; i <= 9; i++)
             for(int j = 1; j <= 9; j++)
                 sum += score[i][j]*a[i][j];
         return sum;
      }
      
      void dfs(int r, int c, int cc){
         if(cc == 81){
             ans = max(ans, calc());
             return ;
         }else for(int i = 1; i <= 9; i++){//尝试每个填数
             if(row[r][i]||col[c][i]||area[id(r,c)][i]) continue;
             row[r][i] = col[c][i] = area[id(r,c)][i] = 1;
             row_cnt[r]++;  col_cnt[c]++;
             a[r][c] = i;
             //找没有填的最少的行和列
             int tr, vr=-1, tc, vc=-1;
             for(int j = 1; j <= 9; j++)
                 if(row_cnt[j]>vr && row_cnt[j]!=9)
                     vr = row_cnt[tr=j];
             for(int j = 1; j <= 9; j++)
                 if(col_cnt[j]>vc && !a[tr][j])//(r,c)未填数
                     vc = col_cnt[tc=j];
             dfs(tr,tc,cc+1);
             row[r][i] = col[c][i] = area[id(r,c)][i] = 0;
             row_cnt[r]--;  col_cnt[c]--;
             a[r][c] = 0;
         }
      }
      
      int main(){
         //datein
         for(int i = 1; i <= 9; i++){
             for(int j = 1; j <= 9; j++){
                 cin>>a[i][j];
                 if(a[i][j]){
                     //更新初始数据
                     row[i][a[i][j]] = col[j][a[i][j]] = area[id(i,j)][a[i][j]] = 1;
                     row_cnt[i]++;  col_cnt[j]++;  cnt++;
                 }
             }
         }
         //找没有填的最少的行和列。
         int tr, vr=-1, tc, vc=-1;
         for(int i = 1; i <= 9; i++)
             if(row_cnt[i]>vr && row_cnt[i]!=9)
                 vr = row_cnt[tr=i];
         for(int i = 1; i <= 9; i++)
             if(col_cnt[i]>vc && !a[tr][i])
                 vc = col_cnt[tc=i];
         //dfs
         dfs(tr,tc,cnt);
         cout<<ans<<"
      ";
         return 0;
      }
      
    2. 八数码难题

      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      
      #include<queue>
      
      
      #include<string>
      
      
      #include<map>
      
      using namespace std;
      const int dx[] = {0,0,-1,1};
      const int dy[] = {1,-1,0,0};
      string goal = "123804765", s;
      map<string,int>ma;
      int main(){
         cin>>s;
         queue<string>q;
         q.push(s);
         while(!q.empty()){
             string t = q.front();  q.pop();
             if(t == goal)break;
             int z;
             for(z = 0; z < 9; z++)
                 if(t[z]=='0')break;
             int x=z/3, y=z%3;
             for(int i = 0; i < 4; i++){
                 int nx=x+dx[i], ny=y+dy[i], nz=nx*3+ny;
                 if(nx<0||nx>=3||ny<0||ny>=3)continue;
                 string tt = t;
                 swap(tt[z],tt[nz]);
                 if(!ma.count(tt)){
                     q.push(tt);
                     ma[tt] = ma[t]+1;
                 }
             }
         }
         cout<<ma[goal]<<"
      ";
         return 0;
      }

    0x03线段树入门

    1. 线段树练习

      
      #include<iostream>
      
      using namespace std;
      const int maxn = 100010;
      
      #define lch p<<1
      
      
      #define rch p<<1|1
      
      struct node{
         int val, addmark;
      }sgt[maxn<<2];
      void pushdown(int p, int l, int r){
         if(!sgt[p].addmark)return;
         int t = sgt[p].addmark, m=l+r>>1;
         sgt[lch].addmark += t;
         sgt[rch].addmark += t;
         sgt[lch].val += t*(m-l+1);
         sgt[rch].val += t*(r-m);
         sgt[p].addmark = 0;
      }
      void update(int p, int l, int r, int ql, int qr, int v){
         if(l>qr || r<ql)return ;
         if(ql<=l && r<=qr){
             sgt[p].val += v*(r-l+1);
             sgt[p].addmark += v;
             return ;
         }
         int m = l+r>>1;
         if(ql<=m)update(lch,l,m,ql,qr,v);
      if(qr>m)update(rch,m+1,r,ql,qr,v);
         sgt[p].val = sgt[lch].val+sgt[rch].val;
      }
      int query(int p, int l, int r, int ql, int qr){
         if(ql<=l && r<=qr)return sgt[p].val;
         pushdown(p,l,r);
         int m = l+r>>1, ans = 0;
         if(ql<=m)ans += query(lch,l,m,ql,qr);
         if(qr>m)ans += query(rch,m+1,r,ql,qr);
         return ans;
      }
      int main(){
         int n, m;
         cin>>n;
         for(int i = 1; i <= n; i++){
             int x;  cin>>x;  update(1,1,n,i,i,x);
         }
         cin>>m;
         for(int i = 1; i <= m; i++){
             int op, x, y;
             cin>>op>>x>>y;
             if(op == 1){
                 update(1,1,n,x,x,y);
             }else{
                 cout<<query(1,1,n,x,y)<<"
      ";
             }
         }
         return 0;
      }
    2. 线段树练习 2

      
      #include<iostream>
      
      using namespace std;
      const int maxn = 100010;
      
      #define lch p<<1
      
      
      #define rch p<<1|1
      
      struct node{
         int val, addmark;
      }sgt[maxn<<2];
      void pushdown(int p, int l, int r){
         if(!sgt[p].addmark)return;
         int t = sgt[p].addmark, m=l+r>>1;
         sgt[lch].addmark += t;
         sgt[rch].addmark += t;
         sgt[lch].val += t*(m-l+1);
         sgt[rch].val += t*(r-m);
         sgt[p].addmark = 0;
      }
      void update(int p, int l, int r, int ql, int qr, int v){
         if(l>qr || r<ql)return ;
         if(ql<=l && r<=qr){
             sgt[p].val += v*(r-l+1);
             sgt[p].addmark += v;
             return ;
         }
         int m = l+r>>1;
         if(ql<=m)update(lch,l,m,ql,qr,v);
         if(qr>m)update(rch,m+1,r,ql,qr,v);
         sgt[p].val = sgt[lch].val+sgt[rch].val;
      }
      int query(int p, int l, int r, int ql, int qr){
         if(ql<=l && r<=qr)return sgt[p].val;
         pushdown(p,l,r);
         int m = l+r>>1, ans = 0;
         if(ql<=m)ans += query(lch,l,m,ql,qr);
         if(qr>m)ans += query(rch,m+1,r,ql,qr);
         return ans;
      }
      int main(){
         int n, m;
         cin>>n;
         for(int i = 1; i <= n; i++){
             int x;  cin>>x;  update(1,1,n,i,i,x);
         }
         cin>>m;
         for(int i = 1; i <= m; i++){
             int op, x, y, k;
             cin>>op;
             if(op == 1){
                 cin>>x>>y>>k;
                 update(1,1,n,x,y,k);
             }else{
                 cin>>x;
                 cout<<query(1,1,n,x,x)<<"
      ";
             }
         }
         return 0;
      }
    3. 约瑟夫问题

      //好玩么
      
      #include<iostream>
      
      using namespace std;
      int n, m, a[30010], r, p;
      int main(){
         cin>>n>>m;
         for(int i = 1; i <= n; i++)a[i]=i;
         r = n;  p = 1;
         while(r>1){
             p = (p+m-1)%r;
             if(p==0)p=r;
             cout<<a[p]<<" ";
             for(int i = p; i <= r-1; i++)a[i]=a[i+1];
             r--;
         }
         cout<<a[1]<<"
      ";
         return 0;
      }

    0x04并查集

    1. 舒适的路线

      //类MST,对于每条边把他作为_max且作为常数,然后枚举所有比他小的边直到联通,维护全局最大值
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      using namespace std;
      const int inf = 0xfffffff;
      int n, m, st, ed, _max=inf, _min=1;
      int gcd(int a, int b){ return !b?a:gcd(b,a%b);}
      //graph
      struct edge{ int u, v, w;}e[5010];
      bool cmp(edge a, edge b){ return a.w<b.w; }
      //UnionFindSet
      int fa[510];
      void init(int n){ for(int i = 1; i <= n; i++) fa[i]=i; }
      int find(int x){ return x==fa[x]?x:fa[x]=find(fa[x]);}
      void merge(int x, int y){ if(find(x)==find(y))return ; fa[find(x)]=find(y); }
      //main
      int main(){
         cin>>n>>m;
         for(int i = 1; i <= m; i++)
             cin>>e[i].u>>e[i].v>>e[i].w;
         cin>>st>>ed;
         sort(e+1,e+m+1, cmp);
         for(int i = 1; i <= m; i++){
             init(n);
             for(int j = i; j >= 1; j--){
                 merge(e[j].u, e[j].v);
                 if(find(st)==find(ed)){
                     if((e[i].w*1.0/e[j].w) < (_max*1.0/_min)){
                         _max = e[i].w;
                         _min = e[j].w;
                     }
                     break;
                 }
             }
         }
         if(_max==inf && _min==1){ cout<<"IMPOSSIBLE
      "; return 0;}
         int r = gcd(_max, _min);
         _max /= r;
         _min /= r;
         if(_min == 1)cout<<_max<<"
      ";
         else cout<<_max<<"/"<<_min<<"
      ";
         return 0;
      }
    2. 关押罪犯

      //并查集及补集
      //凡是与i+n节点在同一个集合里的,都是不能与i在同一个集合里的。
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      using namespace std;
      struct Edge{ int u, v, w; }e[100010];
      bool cmp(Edge a, Edge b){ return a.w>b.w; }
      int fa[20010<<1];
      void init(int n){ for(int i = 1; i <= n; i++)fa[i]=i; }
      int find(int x){ return x==fa[x]?x:fa[x]=find(fa[x]); }
      void merge(int x, int y){ x=find(x);y=find(y);if(x!=y)fa[x]=y;}
      int main(){
         int n, m;
         cin>>n>>m;
         for(int i = 1; i <= m; i++)
             cin>>e[i].u>>e[i].v>>e[i].w;
         sort(e+1,e+m+1,cmp);
         init(n<<1);
         for(int i = 1; i <= m; i++){
             int u = e[i].u, v = e[i].v;
             if(find(u) == find(v)){
                 cout<<e[i].w<<"
      ";  return 0;
             }
             merge(u+n, v);
             merge(v+n, u);
         }
         cout<<0<<"
      ";//....
         return 0;
      }
    3. 家族

      //并查集模板
      
      #include<iostream>
      
      using namespace std;
      int fa[5010];
      void init(int n){for(int i = 1; i <= n; i++)fa[i]=i;}
      int find(int x){return x==fa[x]?x:fa[x]=find(fa[x]);}
      void merge(int x, int y){x=find(x);y=find(y);if(x!=y)fa[x]=y;}
      int main(){
         int n, m, p;
         cin>>n>>m>>p;
         init(n);
         for(int i = 1; i <= m; i++){
             int a, b;  cin>>a>>b;  merge(a,b);
         }
         for(int i = 1; i <= p; i++){
             int a, b;  cin>>a>>b;
             if(find(a)==find(b))cout<<"Yes
      ";
             else cout<<"No
      ";
         }
         return 0;
      }
    4. 食物链

      //本题思路:把x作为a,b,c三种动物分别加入,维护三个集合的关系。
      //并查集及补集
      //其中i用来连接与i同类的,i+n用来连接能吃i的,i+2*n用来连接i能吃的。
      //具体来说,凡是与i+n节点在同一个集合里的,都是被i吃的动物。
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      using namespace std;
      int ans = 0;
      int fa[50010*3];
      void init(int n){ for(int i = 1; i <= n; i++)fa[i]=i; }
      int find(int x){ return x==fa[x]?x:fa[x]=find(fa[x]); }
      void merge(int x, int y){ x=find(x);y=find(y);if(x!=y)fa[x]=y;}
      int some(int x, int y){ return find(x)==find(y); }
      int main(){
         int n, m;
         cin>>n>>m;
         init(n*3);
         for(int i = 1; i <= m; i++){
             int op, x, y;
             cin>>op>>x>>y;
             if(x>n||y>n){ans++;continue;}//2)当前的话中X或Y比N大,就是假话
             if(op==2&&x==y){ans++;continue;}//3)当前的话表示X吃X,就是假话
             if(op==1){
                 if(some(x,y+n)||some(y,x+n))ans++;//如果x吃y或者y吃x,就不是同类
                 else{
                     merge(x,y);//x和y是同类
                     merge(x+n,y+n);//能吃x和y的也是同类
                     merge(x+n*2,y+n*2);//x和y能吃的也是同类
                 }
             }else{
                 if(some(x,y)||some(y,x+n))ans++;//如果x和y是同类或者y吃x
                 else{
                     merge(x,y+n);//x和吃y的连起来
                     merge(x+n,y+n*2);//能吃x的和被y吃的连起来(三种动物之间的关系啊)
                     merge(x+n*2,y);//x能吃的和y连起来
                 }
             }
         }
         cout<<ans<<"
      ";
         return 0;
      }

    0x05堆

    1. 地鼠游戏

      //贪心:优先打价值最大的(如果能打的话)
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      using namespace std;
      struct d{ int t, w; }a[110];
      bool cmp(d a, d b){ return a.w>=b.w; }
      int n, book[110], ans;
      int main(){
      cin>>n;
      for(int i = 0; i < n; i++)cin>>a[i].t;
      for(int i = 0; i < n; i++)cin>>a[i].w;
      sort(a, a+n, cmp);
      for(int i = 0; i < n; i++)
          for(int j = a[i].t; j >= 1; j--)
              if(!book[j]){ ans += a[i].w; book[j] = 1; break; }
      cout<<ans;
      return 0;
      }
    2. 合并果子

      //STL默认大根堆
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<queue>
      
      using namespace std;
      int n, ans;
      priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >q;
      int main(){
      cin>>n;
      for(int i = 1; i <= n; i++){
          int x;  cin>>x;  q.push(x);
      }
      while(q.size()!=1){
          int a = q.top();  q.pop();
          int b = q.top();  q.pop();
          ans += a+b;
          q.push(a+b);
      }
      cout<<ans<<"
      ";
      return 0;
      }
    3. 最小的N个和

      //动态维护大根堆,贪心减少入队元素个数
      //以及,拓展参见刘汝佳蓝书P189,K路归并
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      
      #include<queue>
      
      using namespace std;
      const int maxn = 100010;
      int n, a[maxn], b[maxn];
      //q为答案的n个元素。
      priority_queue<int>q;
      //递归输出
      void print(){
         if(q.empty())return ;
         int t = q.top();  q.pop();
         print();
         cout<<t<<" ";
      }
      int main(){
         cin>>n;
         for(int i = 1; i <= n; i++)cin>>a[i];
         for(int i = 1; i <= n; i++)cin>>b[i];
         //step1:排序,让序列单调,后面用单调性减少状态数
         sort(a+1,a+n+1);
         sort(b+1,b+n+1);
         //step2:随便加n个元素作为初始值
         for(int i = 1; i <= n; i++){
             q.push(a[1]+b[i]);
         }
         for(int i = 2; i <= n; i++){
             if(a[i]+b[1]>=q.top())break;//step3因为单调,所以后面的a[i]+b[1]只会更大。
             for(int j = 1; j <= n; j++){
                 if(a[i]+b[j]>=q.top())break;//step4:因为单调,所以后面的肯定会更大。
                 //step5:如果没有break,则当前元素比答案中的最大值要大,更新答案。
                 q.pop();
                 q.push(a[i]+b[j]);
             }
         }
         //step6:此时队列中剩下的n各元素就是最小值
         print();
         return 0;
      }

    0x06高精度++

    1. 高精度练习之除法

      //高精除高精,模板
      //思路:模拟减法,a每次减去b的10^n倍可以提高效率
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      
      #include<string>
      
      
      #include<cstring>
      
      using namespace std;
      const int maxn = 510;
      int a[maxn], b[maxn], c[maxn], t[maxn];
      //比较x和y的大小,x>y时返回1,x==y返回0,x<y返回-1
      int compare(int x[], int y[]){
      if(x[0] < y[0])return -1;
      if(x[0] > y[0])return 1;
      for(int i = x[0]; i > 0; i--){ //越后面的位越大啊
          if(x[i] < y[i])return -1;
          if(x[i] > y[i])return 1;
      }
      return 0;
      }
      //y=x*(10^k)
      void times(int x[], int y[], int k){
      for(int i = 1; i <= x[0]; i++)y[i+k-1] = x[i];
      y[0] = x[0]+k-1;
      }
      int main(){
      string s1, s2;  cin>>s1>>s2;
      a[0] = s1.size();  b[0] = s2.size();
      //bugs:a比b小的情况,就是...如果只剩0的话这个商的长度的也会变成0 错误数据:0 100
      if(a[0]<b[0]||(a[0]==b[0]&&s1<s2)){ cout<<"0
      "; return 0; }
      for(int i = 1; i <= a[0]; i++)a[i] = s1[a[0]-i]-'0';
      for(int i = 1; i <= b[0]; i++)b[i] = s2[b[0]-i]-'0';
      c[0] = a[0]-b[0]+1;
      for(int i = c[0]; i > 0; i--){
          memset(t,0,sizeof(t));
          times(b,t,i);
          while(compare(a,t)>=0){
              c[i]++;
                 //高精减,a=a-t
              for(int j = 1; j <= a[0]; j++){
                  if(a[j] < t[j]){
                      a[j+1]--;
                      a[j] += 10;
                  }
                  a[j] -= t[j];
              }
              while(!a[a[0]] && a[0]>1)a[0]--;
          }
      }
      while(!c[c[0]] && c[0]>1)c[0]--;
      for(int i = c[0]; i > 0; i--)cout<<c[i];
      return 0;
      }
    2. 高精度练习之大整数开根

      //二分答案
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<string>
      
      
      #include<cstring>
      
      using namespace std;
      const int maxn = 1010;
      int a[maxn], l[maxn], r[maxn], m[maxn], t[maxn];
      //m=l+r>>1
      void mid(){
         //m = l;
         memcpy(m,l,sizeof(l));
         //m += r;
         m[0] = r[0]+1;
         for(int i = 1; i <= r[0]; i++){
             m[i] += r[i];
             if(m[i]>=10){
                 m[i] %= 10;
                 m[i+1]++;
             }
         }
         while(m[0]>1 && m[m[0]]==0)m[0]--;
         //m /= 2;
         for(int i = m[0]; i >= 1; i--){
             if(i > 1)m[i-1]+=m[i]%2*10;
             m[i] /= 2;
         }
         while(m[0]>1 && m[m[0]]==0)m[0]--;
      }
      //return m*m>a;
      bool C(){
         //t = 0;
         memset(t,0,sizeof(t));
         //t = m*m;
         for(int i = 1; i <= m[0]; i++)
             for(int j = 1; j <= m[0]; j++)
                 t[i+j-1] += m[i]*m[j];
         t[0] = m[0]*2;
         for(int i = 1; i <= t[0]; i++){//处理进位
             t[i+1] += t[i]/10;
             t[i] %= 10;
         }
         while(t[0]>1 && t[t[0]]==0)t[0]--;
         //return t>a;
         if(t[0] != a[0])return t[0]>a[0];
         for(int i = t[0]; i >= 1; i--)
             if(t[i]!=a[i])return t[i]>a[i];
         return 0;
      }
      int main(){
         //输入
         string s;  cin>>s;
         a[0] = s.size();
         for(int i = 1; i <= a[0]; i++)a[i] = s[a[0]-i]-'0';
         //二分
         l[0] = 1;
         r[0] = a[0]/2+2;
         r[r[0]] = 1;
         for(int i = 1; i <= 2000; i++){
             mid();  //m=l+r>>1;
             if(C())memcpy(r,m,sizeof(m));//r=m;
             else memcpy(l,m,sizeof(m));//l=m;
         }
         //输出
         for(int i = l[0]; i >= 1; i--)cout<<l[i];
         return 0;
      }

    0x07哈希表

    1. 元素查找

      
      #include<iostream>
      
      
      #include<set>
      
      using namespace std;
      set<int>s;
      int main(){
         int n, m;
         cin>>n>>m;
         for(int i = 1; i <= n; i++){
             int x;  cin>>x;  s.insert(x);
         }
         for(int i = 1; i <= m; i++){
             int x;  cin>>x;
             if(s.count(x))cout<<"YES
      ";
             else cout<<"NO
      ";
         }
         return 0;
      }
    2. 互斥的数

      /*
      贪心
      1.找出不互质的数的集合,就是把互斥的数删去.
      2.那么当有两个互斥的数时,如果删掉前面(小)的,这个数后面的与它互斥的数也会入选,所以删掉后面的更优。
      3.因为每个数都是不同的。
      */
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      
      #include<map>
      
      using namespace std;
      const int maxn = 1e5+10;
      int n, p, a[maxn], ans;
      map<int,int>ma;
      int main(){
         cin>>n>>p;
         for(int i = 1; i <= n; i++)cin>>a[i];
         sort(a+1,a+n+1);
         //枚举每个数,如果当前数没有被删,那么集合元素+1,然后把与他互斥的数删了。
         for(int i = 1; i <= n; i++)
             if(!ma[a[i]]){ ma[a[i]*p]=1; ans++; }
         cout<<ans<<"
      ";
         return 0;
      }
    3. 砝码称重 2

      //Meet in the Middle
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      
      #include<map>
      
      using namespace std;
      int n, mass, ans(666), f[233];
      map<int, int>ma; //能称出的质量->需要的砝码
      //k:当前用的砝码个数,cur:从哪个砝码开始选,sum:当前称出的质量
      void dfs1(int k, int cur, int sum){
         if(sum>mass || cur>n/2)return ;
         ma[sum] = k;
         dfs1(k+1,cur+1,sum+f[cur]);//选当前砝码
         dfs1(k,cur+1,sum);//不选当前砝码
      }
      void dfs2(int k, int cur, int sum){
         if(sum>mass || cur>n)return ;
         if(ma.find(mass-sum) != ma.end()){//如果能跟前半段的结果组成目标质量
             ans = min(ans,k+ma[mass-sum]);//更新答案
             return;
         }
         dfs2(k+1,cur+1,sum+f[cur]);
         dfs2(k,cur+1,sum);
      }
      int main(){
         cin>>n>>mass;
         for(int i = 0; i < n; i++)
             cin>>f[i];
         dfs1(0,0,0);//先搜前半段
         dfs2(0,n/2,0);//再搜后半段
         cout<<ans<<"
      ";
         return 0;
      }

    0x08树型动态规划

    1. 访问艺术馆

      /*
      1.将博物馆的结构抽象成一棵二叉树,每条边都有对应的权值(走过这条边花费的时间)
      2.只在叶子节点有藏画,要求你在有限的时间内偷到尽可能多的藏画。
      3.点的信息按照深度优先顺序给出(前序遍历),建立一颗二叉树;
      4.然后从根节点开始深搜,每走过一条走廊到达下一个点,
      5.剩余的时间remain要减去2倍这条走廊的花费,相当于一去一回;
      */
      //f[i,j]:来到第i个走廊(还未走过这条走廊)还剩下j时间,能拿到最大的画的数量。
      //f[i,j]=max{f[i,j],f[lch,k]+f[rch,j-2*t[i]-k]| 0<=k<=j-2*t[i]};
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      using namespace std;
      const int maxn = 1010;
      //堆式建树
      int tree[maxn<<1][2], f[maxn][maxn];
      void init(int root){
      //tree[i][0]:走过第i条走廊的时间,tree[i][1]:第i条走廊某端的藏画
      cin>>tree[root][0]>>tree[root][1];
      tree[root][0] *= 2;
      if(!tree[root][1]){
          init(root<<1);
          init(root<<1|1);
      }
      }
      int dp(int i, int j){
      if(f[i][j] || j==0)return f[i][j];//搜过了或者没有时间了就返回
      if(tree[i][1])return f[i][j]=min(tree[i][1],(j-tree[i][0])/5);//有藏画的叶子节点
      for(int k = 0; k <= j-tree[i][0]; k++)
          f[i][j]=max(f[i][j],dp(i<<1,k)+dp(i<<1|1,j-tree[i][0]-k));
      return f[i][j];
      }
      int main(){
      int tot;
      cin>>tot;
      init(1);
      cout<<dp(1,tot)<<"
      ";
      return 0;
      }
    2. 没有上司的舞会

      //用f[x][0],f[x][1] 分别表示x没去和去了的最大价值。
      //f[x][0] = sigmar:max(f[y][0],f[y][1]);
      //f[x][1] = sigmar:f[y][0];
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      
      #include<vector>
      
      const int maxn = 6000<<1;
      using namespace std;
      int n, r[maxn], f[maxn][2], in[maxn];
      vector<int>G[maxn];
      int dp(int x, int q){
      if(f[x][q])return f[x][q];
      if(q)f[x][q] = r[x];
      for(int i = 0; i < G[x].size(); i++){
          int y = G[x][i];
          if(q)f[x][q] += dp(y,0);
          else f[x][q] += max(dp(y,0),dp(y,1));
      }
      return f[x][q];
      }
      int main(){
         cin>>n;
         for(int i = 1; i <= n; i++)cin>>r[i];
         for(int i = 1; i <= n; i++){
             int a, b;  cin>>a>>b;
             G[b].push_back(a);
             in[a]++;
         }
         int head = 0; //找树根,即入度为0的结点
         for(int i = 1; i <= n; i++)
             if(in[i]==0){ head = i; break; }
      cout<<max(dp(head,1),dp(head,0))<<"
      ";
         return 0;
      }

    0x09最小生成树

    1. 最小生成树

      //MST-Prim-贪心
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      using namespace std;
      typedef long long LL;
      const int maxn = 110;
      //Graph
      int e[maxn][maxn];
      //Prim
      int dis[maxn], book[maxn];
      //main
      int main(){
      ios::sync_with_stdio(false);
      int n;  cin>>n;
      for(int i = 1; i <= n; i++)
          for(int j = 1; j <= n; j++)
              cin>>e[i][j];
      //将1号顶点加入生成树
      book[1] = 1;
      for(int i = 1; i <= n; i++)dis[i]=e[1][i];
      //将剩余的n-1个点加入生成树
      for(int i = 2; i <= n; i++){
          //找到所有点里面到生成树距离最短的
          int v, w=0xffffff;
          for(int j = 1; j <= n; j++)
              if(!book[j] && dis[j]<w)
                  w = dis[v=j];
          //将该点加入生成树
          book[v] = 1;
          //用该点的出边松弛其他非生成树点到生成树的距离
          for(int j = 1; j <= n; j++)
              if(!book[j] && dis[j]>e[v][j])
                  dis[j] = e[v][j];
      }
      LL ans = 0;
      for(int i = 1; i <= n; i++)ans += dis[i];
      cout<<ans<<"
      ";
      return 0;
      }
      //MST-Prim-贪心-堆优化
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      
      #include<queue>
      
      using namespace std;
      const int maxn = 110;
      //Graph
      int e[maxn][maxn],ans;
      //Prim
      struct node{
      int v, w;
      node(int v=0, int w=0):v(v),w(w){}
      bool operator < (node b)const{return w>b.w;}
      };
      priority_queue<node>q;//保存所有可以抵达生成树的边
      int book[maxn];
      //main
      int main(){
      ios::sync_with_stdio(false);
      int n;  cin>>n;
      for(int i = 1; i <= n; i++)
          for(int j = 1; j <= n; j++)
              cin>>e[i][j];
      //将1号顶点加入生成树
      book[1] = 1;
      for(int i = 1; i <= n; i++)
          if(e[1][i])q.push(node(i,e[1][i]));
      //将剩余的n-1个点加入生成树
      for(int i = 2; i <= n; i++){
          //找到所有(与生成树相连的)点里面到生成树距离最短的
          node t = q.top();  q.pop();
          while(book[t.v]){//只有不在生成树里的点才可以加到生成树里面,这里避免重复。
              t = q.top();  q.pop();
          }
          //将该点加入生成树
          book[t.v] = 1;  ans += t.w;
          //用该点的出边松弛其他非生成树点到生成树的距离
          for(int j = 1; j <= n; j++)
              if(!book[j] && e[t.v][j])//当前加入生成树的点可以扩充出的边指向的节点
                  q.push(node(j,e[t.v][j]));
      }
      cout<<ans<<"
      ";
      return 0;
      }
    2. 最优布线问题

      //MST-Kruskal-排序贪心+并查集
      //题中N=M,(M小于N^2的)稀疏图。
      
      #include<iostream>
      
      
      #include<algorithm>
      
      using namespace std;
      typedef long long LL;
      const int maxn = 100010;
      //Graph
      struct Edge{ int u, v, w; }e[maxn];
      bool cmp(Edge a, Edge b){return a.w<b.w;}
      //UnionFindSet
      int fa[maxn];
      void init(int n){for(int i=1;i<=n;i++)fa[i]=i;}
      int find(int x){return x==fa[x]?x:fa[x]=find(fa[x]);}
      void merge(int x,int y){x=find(x);y=find(y);if(x!=y)fa[x]=y;}
      //main
      int main(){
      int n, m;
      cin>>n>>m;
      for(int i = 1; i <= m; i++)
          cin>>e[i].u>>e[i].v>>e[i].w;
      sort(e+1,e+m+1,cmp);
      LL ans = 0;
      init(n);
      for(int i = 1; i <= m; i++){
          int u = e[i].u, v = e[i].v;
          if(find(u) != find(v)){
              merge(u,v);
              ans += e[i].w;
          }
      }
      cout<<ans<<"
      ";
      return 0;
      }

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