lp4555 国家集训队 最长双回文串

一开始以为是和最长双倍回文串一样的题,不过仔细看一下发现还是简单很多。
总之是麻辣烫(Manacher)的模板题。

Manacher是一\(O(n)\)种处理回文子串的通用方法。
具体来说,对于任意回文串,以它的对称轴为对称轴的所有子串都是回文串;不以它的对称轴为对称轴的所有子串都是对称的。
因此,我们可以分别考虑用着两种情况,使得我们只需要双指针扫一遍即可。
我们记\(f[i]\)表示,以第\(i\)个点为对称轴,最长的回文串半径。
首先我们维护当前对称轴\(mid\)以及当前右端点\(mx\),那么对于第一种情况,只需要拓展右端点即可。
下面我们考虑第二种情况。
首先,对于当前点\(i\),总是有\(i>mid\)。
那么,如果\(i<mx\),那么显然,在对称轴的另一边的点\(j=mid-(i-mid)\),在\(mx\)的范围内,两者必然是拥有共同的子串的。
这样算法就设计完了。

因为是双指针移动,所以复杂度是对的。
然后呢,对于每一个位置\(i\),我们考虑,维护\(l_{i}\)和\(r_{i}\),分别表示,\(i\)所在的回文串中最左的左端点和最右的右端点。
那么,\(ans=Max(r_{i}-l_{i})\)
处理方法的话,维护一个双指针即可。

#include
#include
#include
using namespace std;
#define Max(_A,_B) ((_A)>(_B)?(_A):(_B))
#define Min(_A,_B) ((_A)<(_B)?(_A):(_B))

int n,f[200005],l[200005],r[200005];
char ch[100005],s[200005];
inline void manacher(){
	int mx=0,nw;
	for(int i=2;i<=n;++i){
		if(imx){
			mx=i+f[i];
			nw=i;
		}
	}
}
void init(){
	cin>>(ch+1);
	n=strlen(ch+1);
	s[1]=s[2]='#';
	for(int i=1;i<=n;++i){
		s[(i<<1)+1]=ch[i];
		s[(i<<1)+2]='#';
	}
	n=(n<<1)+2;
	s[n+1]=0;
	manacher();
	int nw=1;
	for(int i=1;i<=n;++i){
		while(nw<=i+f[i]-1){
			l[nw]=i;
			++nw;
		}
	}
	nw=n+1;
	for(int i=n;i>=1;--i){
		while(nw>=i-f[i]+1){
			r[nw]=i;
			--nw;
		}
	}
	int ans=0;
	for(int i=1;i<=n;++i){
		ans=Max(ans,r[i]-l[i]);
	}
	printf("%d\n",ans);
}
int main(){
	init();
	return 0;
}

lp3959 NOIP2017 宝藏

我们首先,如果两个点之间有连多条边,肯定只有最短的那条最优。
那么我们进行状压,对于某一个状态\(S_{0}\),我们维护它的所有拓展的集合\(T_{S_{1}}\)
然后,记\(f_{i,k}\)表示,当前状态为\(i\),当前的深度为\(k\)时的最小花费。
这样拓展,每一次拓展都相当于把深度加深了一层,因此就可以不要花费太多的精力去考虑\(k\)对贡献的影响。
而,从某一个根开始拓展,即相当于\(f_{(1<<i),0}\)
于是我们便可以开始DP。每一次拓展都会将可行集合纳入范围。这样拓展的花费也是可以被轻松计算出来的。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
#define Min(_A,_B) ((_A)<(_B)?(_A):(_B))
int n,m,f[1<<12][12],usf[1<<12];
int mp[15][15];
void init(){
    scanf("%d%d",&n,&m);
    int u,v,w;
    memset(mp,0x3f,sizeof(mp));
    for(int i=1;i<=m;++i){
        scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
        --u,--v; 
        mp[u][v]=Min(mp[u][v],w);
        mp[v][u]=Min(mp[v][u],w);
    }
    const int MAX=1<<n;
    for(int i=1;i<MAX;++i){
        for(int j=0;j<n;++j){
            if((i|(1<<j))!=i){
                continue;
            }
            for(int k=0;k<n;++k){
                if(mp[j][k]!=0x3f3f3f3f){
                    usf[i]|=(1<<k);
                }
            }
        }
    }
    memset(f,0x3f,sizeof(f));
    for(int i=0;i<n;++i){
        mp[i][i]=0;
        f[1<<i][0]=0;
    }
    long long sm,nw,x;
    for(int i=2;i<MAX;++i){
        for(int j=i-1;j;j=(j-1)&i){
            if(((usf[i]|j)!=usf[i])){
                continue;
            }
            sm=0,nw=i^j;
            for(int k=0;k<n;++k){
                if((nw>>k)&1){
                    x=0x3f3f3f3f;
                    for(int l=0;l<n;++l){
                        if((j>>l)&1){
                            x=Min(x,mp[l][k]);
                        }
                    }
                    sm+=x;
                }
            }
            for(int k=1;k<n;++k){
                f[i][k]=Min(f[i][k],f[j][k-1]+sm*k);
            }
        }
    }
    int ans=0x3f3f3f3f;
    for(int i=0;i<n;++i){
        ans=Min(ans,f[MAX-1][i]);
    }
    printf("%d\n",ans);
}
int main(){
    init();
    return 0;
}

 

lp4578 FJOI2018 所罗门王的宝藏

首先,我们可以知道,令每一行、列数字的变化为\(dx_{i},dy_{i}\),那么对于\(z_{i,j}\),一定有:
$$dx_{i}+dy_{j}=z_{i,j}$$
对这个线性方程组变形,我们可以发现,如果指定序列合法,那么:
$$ \forall x ,z_{x,j_{1}}-z_{x,j_{2}}=dy_{j_{1}}-dy_{j_{2}} $$
$$ \forall y ,z_{i_{1},y}-z_{i_{2},y}=dx_{i_{1}}-dx_{i_{2}} $$
而,当\(dx\)和\(dy\)的相对关系不矛盾时,一定可以导出一个符合题意的矩阵。
因此,我们对于每组\(x,y\),统计它们的相对关系即可。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
int n,m,k; 
int dx[1005][1005],dy[1005][1005];
bool visx[1005][1005],visy[1005][1005];
int x[1005],y[1005],z[1005];
void init(){
    memset(dx,0,sizeof(dx));
    memset(dy,0,sizeof(dy));
    memset(visx,0,sizeof(visx));
    memset(visy,0,sizeof(visy));
    scanf("%d%d%d",&n,&m,&k);
    for(int i=1;i<=k;++i){
        scanf("%d%d%d",&x[i],&y[i],&z[i]);
    }
    int nw;
    for(int i=1;i<k;++i){
        for(int j=i+1;j<=k;++j){
            if(x[i]==x[j]&&y[i]==y[j]&&z[i]!=z[j]){
                puts("No");
                return; 
            }
            if(x[i]==x[j]){
                nw=y[i]>y[j]?z[j]-z[i]:z[i]-z[j];
                if(visx[y[i]][y[j]]&&dx[y[i]][y[j]]!=nw){
                    puts("No");
                    return;
                }
                dx[y[i]][y[j]]=dx[y[j]][y[i]]=nw;
                visx[y[i]][y[j]]=visx[y[j]][y[i]]=1; 
            }
            if(y[i]==y[j]){
                nw=x[i]>x[j]?z[j]-z[i]:z[i]-z[j];
                if(visy[x[i]][x[j]]&&dy[x[i]][x[j]]!=nw){
                    puts("No");
                    return;
                }
                dy[x[i]][x[j]]=dy[x[j]][x[i]]=nw;
                visy[x[i]][x[j]]=visy[x[j]][x[i]]=1; 
            }
        }
    }
    for(int i=1;i<=n;++i){
        if(dx[i][i]||dy[i][i]){
            puts("No");
            return;
        }
    }
    puts("Yes");
}
int main(){
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        init();
    }
    return 0;
} 

 

lp3953 NOIP2017 逛公园

容易知道,对于每个点,最多只能偏移50。
由此可以跑记忆化搜索:\(f_{i,j}\)表示,在第i个点,比最短路长了j时的方案数。
那么,我们倒着搜即可。
具体来说,定义\(dn_{x}\)表示\(x->u\)的最短路。
那么我们可以得到状态转移方程:
$$f_{u,k}=\sum_{v,v\in S,st: \forall x \in S,x_{u}=u}f_{v,k-dn_{v}+dn_{u}-w}$$
答案为\(f_{1,K}\)
几个细节:
e[i].nxt不应写作e[i].v
不要使用长得差不多的变量。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<queue> 
#include<cstring>
using namespace std;
struct ee{
    int v;
    int w;
    int nxt;
}e[400005];
int h[100005],h2[100005],et=0,n,m,K,p,dis[100005],dn[100005],f[100005][51];
bool usd[100005][51];
inline void add(int *_H,const int &u,const int &v,const int &w){
    e[++et]=(ee){v,w,_H[u]};
    _H[u]=et;
}
struct cmp2{
    inline bool operator ()(const int &X,const int &Y)const{
        return dn[X]>dn[Y];
    }
};
void dij2(){
    priority_queue< int,vector<int>,cmp2 > q;
    memset(dn,0x3f,sizeof(dn));
    dn[n]=0;
    q.push(n);
    int nw;
    while(!q.empty()){
        nw=q.top();
        q.pop();
        for(int i=h2[nw];i;i=e[i].nxt){
            if(dn[e[i].v]>dn[nw]+e[i].w){
                dn[e[i].v]=dn[nw]+e[i].w;
                q.push(e[i].v);
            }
        }
    }
}
int dfs(int u,int k){
    if(usd[u][k]){
        return -1;
    }
    if(f[u][k]){
        return f[u][k];
    }
    usd[u][k]=1;
    if(u==n){
        f[u][k]=1;
    }
    int X,sm;
    for(int i=h[u];i;i=e[i].nxt){
        //e[i].v不能写成e[i].nxt 
        sm=dn[e[i].v]-dn[u]+e[i].w;
        if(sm>k){
            continue;
        }
        X=dfs(e[i].v,k-sm);
        if(X==-1){
            return f[u][k]=-1;
        }
        f[u][k]+=X;
        f[u][k]%=p;
    }
    usd[u][k]=0;
    return f[u][k];
}
void init(){
    memset(h,0,sizeof(h));
    memset(h2,0,sizeof(h2));
    scanf("%d%d%d%d",&n,&m,&K,&p);
    et=0;
    int u,v,w;
    for(int i=1;i<=m;++i){
        scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
        add(h,u,v,w);
        add(h2,v,u,w);
    }
    dij2();
    memset(f,0,sizeof(f));
    memset(usd,0,sizeof(usd));
    printf("%d\n",dfs(1,K));
}
int main(){
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        init();
    }
    return 0;
}

 

lp3958 NOIP2017 奶酪

简单结论+并查集+大力模拟
注意并查集不要写挂。
另:记住long double的范围小于long long

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
using namespace std;

#define eps 1E-9
long long n,h,r;
inline double clac(const long long &x1,const long long &y1,const long long &z1,const long long &x2,const long long &y2,const long long &z2){
    return (double)sqrt((x1-x2)*(x1-x2)+(y1-y2)*(y1-y2)+(z1-z2)*(z1-z2));
}
long long f[1005],x[1005],y[1005],z[1005];
inline long long fa(const long long &x){
    return (f[x]==x)?(x):(f[x]=fa(f[x]));
}
inline void uni(const long long &x,const long long &y){
    (fa(x)==fa(y))?0:f[fa(x)]=fa(y);
}
bool up[1005],dn[1005];
void init(){
    scanf("%lld%lld%lld",&n,&h,&r);
    memset(up,0,sizeof(up));
    memset(dn,0,sizeof(dn));
    for(int i=1;i<=n;++i){
        f[i]=i;
    }
    long long nx,ny,nz;
    for(int i=1;i<=n;++i){
        scanf("%lld%lld%lld",&nx,&ny,&nz);
        x[i]=nx;
        y[i]=ny;
        z[i]=nz;
        if(z[i]<=r){
            dn[i]=1;
        }
        if(h-z[i]<=r){
            up[i]=1;
        }
    }
    for(int i=1;i<=n;++i){
        for(int j=1;j<=n;++j){
            if(fa(i)==fa(j)){
                continue;
            }
            if((double)(r*2)>=clac(x[i],y[i],z[i],x[j],y[j],z[j])){
                uni(i,j);
            }
        }
    }
    for(int i=1;i<=n;++i){
        if(!dn[i]){
            continue;
        }
        for(int j=1;j<=n;++j){
            if(!up[j]){
                continue;
            }
            if(fa(i)==fa(j)){
                puts("Yes");
                return;
            }
        }
    }
    puts("No");
} 
int main(){
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        init();
    }
    return 0;
}

 

lp3952 NOIP2017 时间复杂度

魔鬼的大力模拟题。
千万要注意大小写。
注意数字、字符串转化。这个细节困扰了我很久。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;

#define Max(_A,_B) ((_A)>(_B)?(_A):(_B))
bool usd[30];
//lv==-1:这层循环根本不会被执行。 
struct data{
    int lv;
    int x;
}st[105];
int tp=0,n,slv=0,nlv=0,ans=0;
char ch[105];
inline int cg(){
    int _X=0,_BS=10,i=0;
    while(ch[i]<'0'||ch[i]>'9'){
        ++i;
    }
    while(ch[i]>='0'&&ch[i]<='9'){
        _X*=_BS;
        _X+=((ch[i]-'0'));
        ++i;
    }
    return _X;
}
void init(){
    scanf("%d",&n);
    memset(usd,0,sizeof(usd));
    tp=0,nlv=0;
    int ss,tt;
    cin>>ch;
    if(ch[2]=='1'){
        slv=0;
    }else{
        slv=cg();
    }
    st[0].lv=0;
    st[0].x=-1;
    bool bo=0; 
    for(int i=1;i<=n;++i){
        cin>>ch;
        if(ch[0]=='E'){
            if(!tp){
                bo=1;
            }else{
                nlv=Max(nlv,st[tp].lv);
                usd[st[tp].x]=0;
                --tp;
            }
        }else{
            cin>>ch;
            ++tp;
            if(usd[ch[0]-'a']){
                bo=1;
            }else{
                usd[ch[0]-'a']=1;
                st[tp].x=ch[0]-'a';
            }
            memset(ch,0,sizeof(ch));
            cin>>ch;
            if(ch[0]=='n'){
                ss=100000;
            }else{
                ss=cg();
            }
            memset(ch,0,sizeof(ch));
            cin>>ch;
            if(ch[0]=='n'){
                tt=100000;
            }else{
                tt=cg();
            }
            memset(ch,0,sizeof(ch));
            if(st[tp-1].lv==-1){
                st[tp].lv=-1;
                continue;
            }
            if(ss>tt){
                st[tp].lv=-1;
            }else if(ss==tt||(tt!=100000)){
                st[tp].lv=st[tp-1].lv;
            }else if(tt==100000){
                st[tp].lv=st[tp-1].lv+1;
            }
        }
    }
    if(tp||bo){
        puts("ERR");
        return;
    }
    if(nlv==slv){
        puts("Yes");
    }else{
        puts("No");
    }
}
int main(){
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        init();
    }
    return 0;
}

 

CF510C

因为维护的是偏序关系,很容易可以发现是拓扑排序裸题。
一个字母写错了调了半天。
可以用堆维护字典序。


#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<queue>
#include<cstring>
#include<vector>
using namespace std;
#define Min(_A,_B) ((_A)<(_B)?(_A):(_B))

int in[30],n,len[1005],at=0,ss[30];
bool mp[30][30];
char ch[105][105];
char ans[30];
inline void CMP(const int &A,const int &B){
    int le=Min(len[A],len[B]);
    for(int i=1;i<=le;++i){
        if(ch[A][i]!=ch[B][i]){
            if(!mp[ch[A][i]-'a'][ch[B][i]-'a']){
                mp[ch[A][i]-'a'][ch[B][i]-'a']=1;
                ++in[ch[B][i]-'a'];
            }
            return;
        }
    }
    if(len[A]>len[B]){
        puts("Impossible");
        exit(0);
    }
}
priority_queue< int,vector<int>,greater<int> > q;
inline void srt(){
    for(int i=0;i<26;++i){
        if(!in[i]){
            q.push(i);
        }
    }
    int p;
    while(!q.empty()){
        p=q.top();
        q.pop();
        ans[++at]=p+'a';
        for(int i=0;i<26;++i){
            if(mp[p][i]){
                --in[i];
                if(!in[i]){
                    q.push(i);
                }
            }
        }
    }
    if(at<26){
        puts("Impossible");
        exit(0);
    }
    ans[++at]='\0';
}
void init(){
    scanf("%d",&n);
    memset(mp,0,sizeof(mp));
    memset(in,0,sizeof(in));
    for(int i=1;i<=n;++i){
        cin>>ch[i]+1;
        len[i]=strlen(ch[i]+1);
    }
    for(int i=1;i<n;++i){
        CMP(i,i+1);
    }
    srt(); 
    cout<<ans+1;
}
int main(){
    init();
    return 0;
}

 

lp4568 JLOI2011 飞行路线

首先看到点数,就考虑拆点。
把每一个点拆成k个点,分别表示已经吃了k次免费午餐的距离。
然后大力跑堆优化dij即可。可以用pair加伪函数套STL。
特别要注意是小根堆。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<queue>
#include<cstring>
#include<vector>
using namespace std;
#define Min(_A,_B) ((_A)<(_B)?(_A):(_B)) 

struct ee{
    int v;int w;int nxt;
}e[100005];
int h[10005],et=0,f[10005][12],n,m,k,s,t;
inline void add(const int &u,const int &v,const int &w){
    e[++et]=(ee){v,w,h[u]};
    h[u]=et;
}
typedef pair<int,int> pii;
struct cmp{
	bool operator ()(const pii &A,const pii &B){
		return f[A.first][A.second]>f[B.first][B.second];
	}
};
priority_queue<pii,vector<pii>,cmp> q;
void bfs(int s){
    pii p(s,0);
    q.push(p);
    while(!q.empty()){
        p=q.top();
        q.pop();
        for(int i=h[p.first];i;i=e[i].nxt){
            if(f[e[i].v][p.second]>f[p.first][p.second]+e[i].w){
                f[e[i].v][p.second]=f[p.first][p.second]+e[i].w;
                q.push((pii){e[i].v,p.second});
            }
            if(p.second+1<=k){
                if(f[e[i].v][p.second+1]>f[p.first][p.second]){
                    f[e[i].v][p.second+1]=f[p.first][p.second];
                    q.push((pii){e[i].v,p.second+1});
                }
            }
        }
    }
}
void init(){
    scanf("%d%d%d",&n,&m,&k);
    scanf("%d%d",&s,&t);
    memset(f,0x3f,sizeof(f));
    int u,v,w;
    for(int i=1;i<=m;++i){
        scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
        if(u==v){
            continue;
        }
        add(u,v,w);
        add(v,u,w);
    }
    for(int i=0;i<=k;++i){
        f[s][i]=0;
    }
    bfs(s);
    int ans=0x3f3f3f3f;
    for(int i=0;i<=k;++i){
        ans=Min(ans,f[t][i]);
    }
    printf("%d",ans);
    
}
int main(){
    init();
    return 0;
}

 

lp1654 OSU!

真是棒到不行!OSU!

首先,我们可以知道,对于长度为\(x\)的线段,在其后加上一个新的长度为1的线段,新线段的价值是\((x+1)^3\)
那么,价值的差便是:
$$3*x^2+3*x+1$$
而这样的贡献必须要当前点被选中才可行的。似乎可以得到:
$$f_{i}=f_{i-1}*(1-p_{i})+(f_{i-1}^3+3*f_{i-1}^2+3*f_{i-1}+1)*p_{i}$$
但仔细观察就可以发现这样显然是错误的。
这是因为,平方的期望不等于期望的平方。
因此,对于平方的期望,以及一次方的期望,我们应当另外维护两个函数\(g,u\),分别表示平方的期望和一次方的期望。
那么:
$$g_{i}=(g_{i-1}+2*u_{i-1}+1)*p_{i}$$
$$u_{i}=(u_{i-1}+1)*p_{i}$$
于是:
$$f_{i}=f_{i-1}+(3*g_{i-1}+3*u_{i-1}+1)*p_{i}$$
问题得解。
这一题还是很有思维难度的。

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int n;
double p[100005],u[100005],g[100005],f[100005];
void init(){
    scanf("%d",&n);
    for(int i=1;i<=n;++i){
        scanf("%lf",&p[i]);
    }
    u[0]=g[0]=f[0]=0;
    double ans=0;
    for(int i=1;i<=n;++i){
        u[i]=(u[i-1]+1)*p[i];
        g[i]=(g[i-1]+2*u[i-1]+1)*p[i];
        f[i]=f[i-1]+(3*g[i-1]+3*u[i-1]+1)*p[i];
        ans+=f[i];
    }
    printf("%.1lf",f[n]);
    
}
int main(){
    init();
    return 0;
}

CF148D Bag of mice

看到\(w,b \le 1000\),我们可以大胆猜想复杂度是\(w*b\)的(大雾)
那么我们设\(f[i][j]\)表示,包里还剩下\(i\)只白老鼠,\(j\)只黑老鼠的时候,轮到公主抽,赢的期望。
仔细看了看题意(之前题意看错了,瞎想半天,淦。),我们可以发现,公主输会发生在两种情况下:
一:包里没有白老鼠了;二:公主抽到了黑老鼠而龙抽到了白老鼠。
同时,对于一个局面,公主胜利的概率有两部分;
一:公主抽到了白球。二:公主的状态转移到的状态抽到了白球。
我们分类讨论。
首先,依据公主抽到白球的概率是\(\frac{i}{i+j}\),我们可以知道:
$$f_{i,j}+=\frac{i}{i+j}$$
然后,用填表法,我们发现,公主抽到了黑老鼠且龙抽到黑老鼠的概率是:
$$\frac{j}{i+j}*\frac{j-1}{i+j-1}$$
在这种情况下,跑出一只白老鼠的概率是:
$$\frac{j}{i+j}*\frac{j-1}{i+j-1}*\frac{i}{i+j-2}$$
跑出一只黑老鼠的概率是:
$$\frac{j}{i+j}*\frac{j-1}{i+j-1}*\frac{j-2}{i+j-2}$$
所以得到转移方程:
$$f_{i,j}=\frac{j}{i+j}*\frac{j-1}{i+j-1}+f_{i-1,j-2}*\frac{j}{i+j}*\frac{j-1}{i+j-1}*\frac{i}{i+j-2}+$$
$$f_{i,j-3}*\frac{j}{i+j}*\frac{j-1}{i+j-1}*\frac{j-2}{i+j-2}$$
于是填表法可得解。

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int w,b;
double f[1005][1005];
void init(){
    scanf("%d%d",&w,&b);
    for(int i=1;i<=w;++i){
        for(int j=1;j<=b;++j){
            f[i][j]=0;
        }
    }
    for(int i=1;i<=w;++i){
        f[i][0]=1;
    }
    for(int i=1;i<=b;++i){
        f[0][i]=0;
    }
    for(int i=1;i<=w;++i){
        for(int j=1;j<=b;++j){
            f[i][j]+=(double)i/(i+j);
            if(j>=2){
                f[i][j]+=f[i-1][j-2]*(double)j/(i+j)*(j-1)/(i+j-1)*i/(i+j-2);
            }
            if(j>=3){
                f[i][j]+=f[i][j-3]*(double)j/(i+j)*(j-1)/(i+j-1)*(j-2)/(i+j-2);
            }
        }
    }
    printf("%.9lf",f[w][b]);
}
int main(){
    init();
    return 0;
}

 

sp1026 Favorite Dice

开始学习期望DP。
这是一道期望DP入门题。
首先我们设\(f[i]\)表示,已经取了\(i\)种数,距离取完的期望回合数。
根据概率的基本定理,我们可以知道,已经取了\(k\)种以后,下一种取到的是未取到过的概率是\(\frac{n-k}{n} \);而取到的是取过的概率是\(\frac{k}{n}\)
我们很容易可以知道,已经取了\(i\)种数,下一次取可能有两种情况:
一:取到的是一种新的数。
二:取到的是已经取到过的数。
但无论如何都要再取一次才有造成状态改变的空间。
故而我们得到方程:
$$ f_{i}=\frac{n-i}{n}*f_{i+1}+\frac{i}{n}*f_{i}+1 $$
即:
$$ n*f_{i}=(n-i)*f_{i+1}+i*f_{i}+n $$
从而得到:
$$ f_{i}=\frac{(n-i)*f_{i+1}+n}{n-i} $$
等价于:
$$ f_{i}=f_{i+1}+\frac{n}{n-i} $$
于是我们得到了逆向的递推方程。
然后是边界条件。很显然,\(f_{n}=0\),这是因为,已经取到\(n\)种以后,就意味着已经取完了。

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
double f[1005];
int n;
void init(){
    scanf("%d",&n);
    f[n]=0;
    for(int i=n-1;i>=0;--i){
        f[i]=f[i+1]+(double)n/(n-i);
    }
    printf("%.2lf\n",f[0]);
}
int main(){
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        init();
    }
    return 0;
}

 

lp2197 NIM游戏

图文无关,因为空和白玩的游戏中没有一个是ICG类的。

NIM游戏是一类经典的博弈论题目。
众所周知,NIM游戏的结果就是把所有的答案异或起来即可。为什么可以这么做呢?
我们定义,对于一个「均衡组合博弈(ICG)」 ,我们定义两种局面状态:P(先手必败)和N(先手必胜)。
首先我们可以知道,在ICG中,博弈是一定会终止的;同时,终止局面是P局面。如果说一个局面的所有子局面都是N局面或者P局面,那么这个局面也一定是N局面或者P局面:这是因为N局面和P局面存在性质:
一个局面是P局面,当且仅当它的所有子局面都是N局面;一个局面是N局面,当且仅当它的所有子局面中存在一个是P局面。
这也就意味着,对于任何一种状态,我们都可以判定它是N状态还是P状态。
那么,初始状态的N-P性是可以判断的。
如何计算一个局面的N-P性呢?
我们定义一种运算,使得:
P局面经过这种运算只能变成N局面;
N局面经过这种运算可以变成P局面。
当我们用一个数列描述一个局面后,我们惊讶地发现:异或——这里指的是将局面中的每一个子部分异或起来——是满足这个性质的。
我们定义,异或值为零的局面是必败局面;异或值非0的局面是必胜局面。
我们将描述这个局面的数列异或起来,如果它等于零,那么任意一种「减少」操作——导致它的一个值减少的,一定会导向一种P局面;
而对于一种P局面,依据按位异或的特性,一定可以通过减少最大的数,来变更想变更的任意一位。
故而,我们发现,对于任意一种局面,我们可以用异或运算来判断它的N-P性。
事实上,两者之间并不存在那么直接的数学上的对应关系。可以将NIM游戏理解为一个数学模型。
这是一种指代关系。换句话说,为了更方便地处理它,
我们可以将这个局面转化为数学模型,而异或运算刚好满足其性质——这并不是说异或运算本身就是这个局面的变化。
当理解这一点之后,异或的意义就很显然了。

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int n,a[10005];
void init(){
    scanf("%d",&n);
    int x=0;
    for(int i=1;i<=n;++i){
        scanf("%d",&a[i]);
        x^=a[i];
    }
    if(x){
        puts("Yes");
    }else{
        puts("No");
    }
    return;
}
int main(){
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        init();
    }
    return 0;
}

 

Lucas定理

首先给出关于Lucas定理的简要证明:
定义:
$$ a=a_{k}*p^{k}+a_{k-1}*p^{k-1}+…+a_{1}*p+a_{0}=\sum_{i=1}^{k}a_{i}^p{i} $$
$$ b=b_{k}*p^{k}+b_{k-1}*b^{k-1}+…+b_{1}*p+b_{0}=\sum_{i=1}^{k}b_{i}^p{i} $$
求证:
$$ C_{a}^{b}=C_{a_{k}}^{b_{k}}*C_{a_{k-1}}^{b_{k-1}}…C_{a_{0}}^{b_{0}} $$

首先我们证明引理一:
$$ (1+x)^p≡1+x^p\ (mod\ p) $$
根据组合数基本性质,我们有:
$$\forall j\in [1,p-1],C_{p}^{j}=\frac{p}{j}*C_{p-1}^{j-1}≡0(mod\ p) $$

$$∴(1+x)^p≡\sum_{i=1}^{p}C_{p}^{i}*x^i≡1+x^p(mod\ p) $$
于是我们得到结论:
$$(1+x)^a≡\prod_{i=1}^{k}(1+x)^{p^k*a_{k}}≡\prod_{i=1}^{k}(1+x^{p^{k}})^{a_{k}}(mod\ p)\ (1)$$
根据进制的基本性质和幂的基本性质,我们有:
$$b=\sum_{i=1}^{k}b_{i}^p{i},x^b=\prod_{i=1}^{k}x^{p^k*b_{i}}$$
并且我们知道,用上述方法表示\(p\)进制数,是完全等价的。即,两者的集合构成双射。

故而我们比较\((1)\)式展开后左右各项,可以得到:
$$\forall b\in [1,a],C_{a}^{b}≡\prod_{i=1}^{k}C_{a_{i}}^{b_{i}}(mod\ p)$$

证毕。

故而对于实际处理问题,只需要逆向秦九韶即可。

 

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
long long n,m,p,inv[100005],fac[100005];
#define Max(_A,_B) ((_A)>(_B)?(_A):(_B))
#define Min(_A,_B) ((_A)<(_B)?(_A):(_B))

//y取x 
inline long long C0(long long x,long long y){
    return ((x>y)?0:(x?fac[y]*inv[x]*inv[y-x]%p:1))%p;
}
//模p意义下的y取x 
inline long long C(long long x,long long y){
    return ((x>y)?0:((y>=p)?C(x/p,y/p)*C0(x%p,y%p):C0(x%p,y%p)))%p;
}
void init(){
    scanf("%lld%lld%lld",&n,&m,&p);
    fac[0]=fac[1]=inv[0]=inv[1]=1;
    for(int i=2;i<=p;++i){
        fac[i]=fac[i-1]*i%p;
        inv[i]=(p-p/i)*inv[p%i]%p;
    }
    for(int i=2;i<=p;++i){
        inv[i]*=inv[i-1];
        inv[i]%=p;
    }
    printf("%lld\n",C(n,n+m)%p);
} 
int main(){
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        init();
    }
    return 0;
}

 

lp1290 欧几里德的游戏

这是一道基础的复杂博弈论题——我到现在都不是很能理解。
其实我也不太懂SG函数,我就口chao胡xi一下这题的做法吧。
对于\(x,y st: x<y\),我们定义对于x,y的SG函数SG(S),其中S是一个局面。 我们定义关于一个局面S的后继S’,使得S’可以从S转移得到。 所以我们定义一个集合T,包含了局面S的所有后继的SG值。 对于必败局面,我们令它的SG值为0,否则为1。 则\(SG(S)=mex(T)\),其中mex表示最小的不在集合中的非负整数。 所以, $$SG(x,y)=mex(SG(x,y-x),SG(x,y-2*x),$$

$$SG(x,y-3*x)…SG(x,y%x))$$ 我们又知道,对于其中的每一个SG函数,递推式都是成立的。 所以事实上,当\(x/y>1时,SG(x,y)=1\),这是因为当\(x/y==1\)始终是等于\(!(SG(y%x,x))\)
所以事实上\(SG(x,y)\)只取决于\(SG(x,y%x)\)的值。

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
#define Max(_A,_B) ((_A)>(_B)?(_A):(_B))
#define Min(_A,_B) ((_A)<(_B)?(_A):(_B))
int a,b;

inline bool SG(int x,int y){
    if(!x){
        return 0;
    }
    if(y/x==1){
        return !SG(y%x,x);
    }else{
        return 1;
    }
}
void init(){
    scanf("%d%d",&a,&b);
    bool bo=SG(Min(a,b),Max(a,b));
    if(bo){
        puts("Stan wins");
    }else{
        puts("Ollie wins");
    }
}
int main(){
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        init();
    }
    return 0;
}

 

lp1288 取数游戏

事实上这是一道结论题。
首先,如果双方足够聪明,那么他们都不会回头。
这是因为,如果先手方往一个方向走,在背后留下了一个必败局面,那么后手方一定不会回头。
而如果先手方往一个方向走,在背后留下了一个必胜局面,那么他一定会选择破坏了这条边。
所以游戏必然成是链。
我们首先考虑边数为2的情况。此时先手必胜,这是因为如果先手足够聪明,那么他一定会选择把这整条边拿掉。此时后手输了。
而,对于边数是3的情况,先手必败。这是因为,先手无论取任何数,都会使得情况转化为边数为2的情况,那么后手可以走一步然后断绝通向必胜局面的路。
故而我们得知,如果起始点的两端有一条链的边数为偶,则先手必胜;否则后手必胜。

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int n,a[20];
void init(){
    scanf("%d",&n);
    for(int i=1;i<=n;++i){
        scanf("%d",&a[i]);
    }
    for(int i=1;i<=n;++i){
        if(!a[i]){
            if(!(i&1)){
                puts("YES");
                return;
            }
            break;
        }
    }
    for(int i=1;i<=n;++i){
        if(!a[n-i+1]){
            if(!(i&1)){
                
                puts("YES");
                return;
            }
            break;
        }
    }
    puts("NO");
    return;

}
int main(){
    init();
    return 0;
}

 

lp1199 NOIP2009 三国游戏

首先我们定义最优配对:最优配对指的是,对于一个武将而言,与他默契值最高的武将。
其次我们定义次优配对,次优配对指的是,对于一个武将而言,与他默契值次高的武将。
那么我们知道,无论如何,人类能够选取的一定只能是一组次优配对,而不可能是一组最优配对。
当然人类一定可以取到次优配对中的最大值。这是因为电脑的操作一定会用于破坏人类取到最优配对,因此取到次优配对一定是可能的。
如果人类想要胜利,就必须防止电脑取到最优配对中比次优配对最大值更大的那些值。我们定义这样的值为「危险值」
如果危险值存在,那么组成它的两个部分一定都互为最优配对:证明如下。
如果组成危险值的两个部分不互为最优配对,那么危险值一定是两者中一者关于另一者的最优配对。
我们不妨设定甲武将是乙的最优配对,该配对是危险值,那么乙武将必须存在一个最优配对,使得该配对的值大于危险值。
这时候乙武将的次优配对一定大于等于危险值,但是这与危险值的定义矛盾。所以组成危险值的两个部分一定互为最优配对。
故而,我们发现,危险值一定是一种最优配对。
那么,当我们优先取得足以构成次优配对中的最大值的两个武将以后,电脑已经控制的一个武将总是不能构成危险值。
这是因为组成危险值的两个武将一定互为最优配对,而电脑已经控制的仅为其中的一个武将,并且与该武将构成最优配对的武将控制在玩家手中。
当游戏进行三步时,玩家已经控制了次优配对中的最大值,并且电脑不控制任何危险值,此时可以将游戏转化为
「电脑先手且必须控制危险值」的情况。
由于危险值总是需要由一组互为最优配对的武将构成,容易证明无论电脑如何选择,玩家都可以破坏危险值的构成。
因此,总是有解,且解总为次优配对中的最大值。

当然这一题还有一个实现难点在于读入,这里就不再细说。

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
#define Max(_A,_B) ((_A)>(_B)?(_A):(_B))
/*
lp1199 三国游戏
*/
int n,f[505][505];
void init(){
    scanf("%d",&n);
    int mx,lmx,ans=0,x;
    for(int i=1;i<n;++i){
        for(int j=i+1;j<=n;++j){
            scanf("%d",&f[i][j]);
            f[j][i]=f[i][j];
        }
    }
    /*
    for(int i=1;i<n;++i){
        for(int j=1;j<n;++j){
            printf("%d ",f[i][j]);
        }
        puts("");
    }
    */
    for(int i=1;i<=n;++i){
        mx=0,lmx=0;
        for(int j=1;j<=n;++j){
            x=f[i][j];
            if(mx<x){
                lmx=mx;
                mx=x;
            }else{
                lmx=Max(lmx,x);
            }
        }
        ans=Max(ans,lmx);
    }
    puts("1");
    printf("%d",ans);
}
int main(){
    init();
    return 0;
}