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  • 【神仙题】【P4885】 灭顶之灾

    传送门

    Description

    请将题目名称的首字母连起来读

    Scarlet有一张$n*m$的神秘表格。现在Scarlet向表格中填数字,她会从第一行中的某个格子起,按照从左往右,从上往下的顺序依次填写从$1$开始的正整数,直至填满最后一行

    为了让你确定这个表格,Scarlet会告诉你表格中的$s$组同行连续数字。之后,Scarlet会对你发起$q$次询问,你需要依次回答每个数字被填在第几行第几列中。

    Input

    第一行$4$个正整数分别代表$n,m,s,q$

    接下来$s$行,每行两个正整数$a_i,b_i$,代表整数$a_i$到$b_i$在表格中处于同一行且连续

    接下来$q$行,每行一个正整数$A_i$,表示每个询问的数字

    Output

    如果符合数据的表格不存在,输出一行“Impossible!”(不含引号)

    再如果符合数据的表格不唯一,输出一行"Uncertain!"(不含引号)

    否则输出$q$行,每行两个正整数,代表每个被询问的数字被填在第几行第几列,如果该数字不在表格内,输出"0 0"

    Scarlet为了减小输出文件,以轻易地上传测试数据至服务器,她现在只需要你输出所有行列数据的异或和(包括前文的“0 0”)。

    Sample Input

    3 4 2 2
    8 9
    2 4
    9
    3
    

    Sample Output

    7
    

    Hint

    对于100%的数据,$1leq n,m,A_i,a_i,b_ileq 10^{18}$,$1leq s,qleq 5*10^5$,$0leq b_i-a_ileq m-1$

    Solution

    推式子……瞎搞……想明白细节还是很恶心……
    考虑对于每一个形如(a,b)在同一行的信息,都提供了一个(a)所能出现的区间。具体的,考虑在一列中,(a)最靠左能出现在第(1)行,最靠右能出现在第(m-(b-a))行(此时(b)在第(m)行)。如果从左向右,从上向下数,设(1)前面有(x)(0),那么(a)是矩阵中第(a+x)个数。这就给出了我们一个方程:

    [(a+x)~Mod~m~in~[1,m-b+a] ]

    (a)移项,化简可得:

    [x~Mod~M~in~[1-a,m-b] ]

    由此可以解出x的值。
    显然分别对于所有的信息解方程,最后留下的(x)就是(x)能取到的值。当这个值的个数为(0)时无解,大于(1)时有多组解(矩阵不唯一)
    考虑对于每个解集如何求交。
    由于是一个模意义下的解,(x)的解集共有两种情况,第一种情况形如(x~in~[l,r]),第二种情况形如(x~in~[0,l]~igcup~[r,m-1])。对于第一种情况显然可以直接对每个解集求交。考虑第二种情况,能否通过单独维护左右两个区间的交集,最后与第一种情况分别相交再取并集得到答案呢?事实上是不能的。考虑如图的解集:

    其中解1、2、3分别是解不等式得到的解集区间。显然他们的交集是被红色区域框柱的一部分。如果对左右部分分别求交,得到的区间会是绿色线段。再与解3求交后求并的结果是空集。答案错误。
    正确的姿势应该是对每个解维护补集的并集。最后对并集求补集,所有解的交集。如果您不能理解上面的话,请多读几遍画个图。维护答案的方法使用数组存储并集即可,然后按照左端点排序,扫描一遍数组,对于覆盖线段树数为(0)的区间累加ans即可得到答案。
    对于目前的数据这样的代码交上去即可AC。但是需要注意的是这样的算法存在瑕疵。考虑下面的数据:

    2 2 2 1
    4 4
    2 3
    1 
    

    正确答案显然应该输出("Impossible!")
    但事实上对于一部分代码这样的数据会输出一个答案3。输出x的解集你会发现计算机算出来的矩阵长这样:

    0 1
    2 3
    4 5
    

    这显然是不合法的,因为他的行数不合要求。但是我们在计算矩阵的时候并没有考虑行数的限制。解决方法很简单,对于所有一定出现在最后一行的数字(即(b~geq (n-1)~ imes~m)),对(x)的范围再做一个限制。具体的,设(t=n~ imes~m~-b),则一定不会有大于(t)(0)出现,添加限制(x~leq~t)即可。在代码中,因为我脑子有毛病,所以用了另一个计算这个限制的方法,十分脑残但是懒得改了= =。
    由此计算出的(x),便可作为正确的答案。

    Code

    在实现中,因为两个1e18相乘会爆long long,((n-1)~ imes~m)使用int128存储。

    #include<cstdio>
    #include<cstdlib>
    #include<algorithm>
    #define rg register
    #define ci const int
    #define cl const long long int
    
    typedef long long int ll;
    
    namespace IO {
        char buf[90];
    }
    
    template<typename T>
    inline void qr(T &x) {
        char ch=getchar(),lst=' ';
        while(ch>'9'||ch<'0') lst=ch,ch=getchar();
        while(ch>='0'&&ch<='9') x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48),ch=getchar();
        if(lst=='-') x=-x;
    }
    
    template<typename T>
    inline void write(T x,const char aft,const bool pt) {
        if(x<0) x=-x,putchar('-');
        int top=0;
        do {
            IO::buf[++top]=x%10+'0';
            x/=10;
        } while(x);
        while(top) putchar(IO::buf[top--]);
        if(pt) putchar(aft);
    }
    
    template<typename T>
    inline T mmax(const T a,const T b) {if(a>b) return a;return b;}
    template<typename T>
    inline T mmin(const T a,const T b) {if(a<b) return a;return b;}
    template<typename T>
    inline T mabs(const T a) {if(a<0) return -a;return a;}
    
    template<typename T>
    inline void mswap(T &a,T &b) {
        T temp=a;a=b;b=temp;
    }
    
    const int maxn = 1000010;
    
    struct Zay {
        ll x;int y;
        inline bool operator<(const Zay &_others) const {
            return this->x < _others.x;
        }
    };
    Zay MU[maxn];
    
    ll n,m,ans,cnt;
    int s,q;
    __int128 uc,tp;
    
    ll check();
    
    int main() {
        qr(n);qr(m);qr(s);qr(q);
        rg ll a,b,l1=0,r1=m-1;
        uc=n-1;uc*=m;
        while(s--) {
            a=b=0;qr(a);qr(b);
            if((1.0*b)/n > (1.0*m)) {puts("Impossible!");return 0;}
            a%=m;
            ll tl=((1ll-a)%m+m)%m,tr=((m-b)%m+m)%m;
            if(tl <= tr) l1=mmax(l1,tl),r1=mmin(r1,tr);
            else {
                MU[++cnt]=(Zay) {tr+1,1};
                MU[++cnt]=(Zay) {tl-1,-1};
            }
            tp=b;
            if(tp > uc) {MU[++cnt]=(Zay) {m-(int)(tp-uc)+1,1};MU[++cnt]=(Zay) {m+1,-1};}
        }
        MU[++cnt]=(Zay) {-1,1};MU[++cnt]=(Zay) {l1-1,-1};MU[++cnt]=(Zay) {r1+1,1};MU[++cnt]=(Zay) {m+1,-1};
        rg ll k;
        std::sort(MU+1,MU+1+cnt);
        k=check();
        while(q--) {
            a=0;qr(a);
            a+=k;
            if((1.0*a/n) > 1.0*m) continue;
            ll _temp=(a-1)/m+1;ans^=_temp;
            _temp=(a-1)%m+1;
            ans^=_temp;
        }
        write(ans,'
    ',true);
        return 0;
    }
    
    ll check() {
        rg ll k,sum=0,tg=0,i=1,tl=-2;
        while(i <= cnt) {
            if(tg <= 0) sum+=MU[i].x-1-tl,k=tl;
            tl=MU[i].x; 
            while((i <= cnt) && (MU[i].x == tl)) tg+=MU[i].y,++i;
        }
        if(!sum) {puts("Impossible!");exit(0);}
        else if(sum > 1) {puts("Uncertain!");exit(0);}
        else return k+1;
    }
    

    Summary

    多个区间的交难以维护,可以考虑维护区间补集的并集,最后求补集即为交集。

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