【解題報告】Codeforces Round #410 (Div. 2)

題目鏈接


A. Mike and palindrome(Codeforces 798A)

思路

本題的入手點爲“恰好改變一個字符”。
因爲能且僅能改變一個字符,所以可以枚舉被改變的字符,接着嘗試將其改變成任意跟原字符不同的字符,然後判斷新的字符串是否是迴文串。
注意,每次判斷完新字符串是否是迴文串後要將字符串改回原串,這樣纔不會影響下次修改。

代碼

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

string s, t;
int n;

// 判斷字符串是否是迴文串
bool isP(string s) {
    n = s.size();
    for(int i = 0; i < (n + 1) / 2; i++) {
        if(s[i] != s[n - i - 1]) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    cin >> s;
    n = s.size();
    t = s;
    // 枚舉被改變的字符
    for(int i = 0; i < n; i++) {
        // 枚舉改變成的字符 
        for(int j = 0; j < 26; j++) {
            if(s[i] == 'a' + j) {
                continue;
            }
            t[i] = 'a' + j;
            if(isP(t) == true) {
                puts("YES");
                return 0;
            }
            // 要改回去,不然影響下次判斷
            t[i] = s[i];
        }
    }
    puts("NO");
    return 0;
}

B. Mike and strings(Codeforces 798B)

思路

本題的入手點是,給的字符串數量並不多,於是可以用暴力的方法處理。
可以證明,選定某個字符串,將其它字符串都改成它,這一定是最優的策略。那麼我們可以枚舉這個“模板”字符串 Si ,接着可以計算出每個字符串改變成它所需要的操作次數 Resi ,然後將 Resi 跟當前最優解 ans 比較並且更新。
枚舉的複雜度是 O(n) ,將字符串做一系列操作以確定是否能變成模板串的複雜度是 O(n2) (因爲字符串不是用鏈表存儲的,所以刪除首字符的複雜度爲 O(n) ),比較兩個字符串是否相等的複雜度爲 O(n) 。於是總的複雜度就是 O(n4)
如上述,可以用鏈表來將這個算法優化至 O(n3)

代碼

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int maxn = 55, INF = 55 * 55;
string S[maxn], T[maxn];
int n, res, ans;

// 判斷其它字符串是否能變成S[idx]
int solve(int idx) {
    int res = 0;
    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        if(idx == i) {
            continue;
        }
        T[i] = S[i];
        int m = T[i].size();
        bool ok = false;
        // 反覆將首字符加到尾部
        for(int j = 0; j < m; j++) {
            if(T[i] == S[idx]) {
                ok = true;
                res += j;
                break;
            }
            T[i].push_back(T[i][0]);
            T[i] = T[i].substr(1, m);
        }
        if(ok == false) {
            return -1;
        }
    }
    return res;
}

int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    cin >> n;
    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        cin >> S[i];
        T[i] = S[i];
    }
    ans = INF;
    // 枚舉模板字符串
    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        res = solve(i);
        if(res < 0) {
            cout << -1 << endl;
            return 0;
        }
        ans = min(ans, res);
    }
    cout << ans << endl;
    return 0;
}

C. Mike and gcd problem(Codeforces 798C)

思路

本題的入手點是,嘗試了若干數據後可以發現,問題的本質是奇偶性而不是最大公約數。
首先,對整個序列求一個 GCD ,若 GCD 大於 1 的話就可以直接輸出答案了。
否則,先不考慮整個數組。考慮數組中的兩個相鄰元素 aiai+1 ,若它們是互質的,那麼最多可以通過兩次操作將他們改成 gcd(ai,ai+1)=2 的形式。爲什麼呢?我們考慮奇數偶數之間的加減關係:

  • 奇數 ± 奇數 = 偶數
  • 偶數 ± 偶數 = 偶數
  • 奇數 ± 偶數 = 奇數
  • 偶數 ± 奇數 = 奇數

那麼我們有兩種變換策略:

  1. 若兩個相鄰的數是互質的且兩個數的奇偶性相同的話,則最多一次操作就可以讓他們的 gcd 變成 2
  2. 若兩個相鄰的數是互質的且兩個數的奇偶性不同的話,則通過兩次操作(先變成兩個奇數,再變成兩個偶數)就可以讓他們的 gcd 變成 2

到這裏,我們別無選擇,只能用這種兩種策略,來拼湊出一個解。爲什麼這樣是最優的呢?因爲找不出更優的策略了(哈哈~抱歉^^)。那麼問題就轉化成怎麼用這兩種策略來將數組中的所有數變成偶數。這裏同樣有兩種方法:

  1. 貪心。先將所有相鄰的奇數通過一次變換雙雙變成偶數,再將所有的相鄰的奇偶性不同的數通過一次變換雙雙變成偶數。
  2. 動態規劃。如果對貪心的算法不放心的話用動態規劃是最保險的。令 d[i][0] 表示當前考慮完第 i 個數,之前的數( a[k],k<i )都被改成偶數,且 a[i] 被改變成奇數時的最少修改次數。 d[i][1] 同理,是 a[i] 被改變成偶數的情況。狀態轉移的細節見代碼中的註釋。

代碼1(貪心)

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef long long ll;
const int maxn = 1e5 + 10, INF = 1e8;
ll x, y, n, g, ans, a[maxn];

ll gcd(ll x, ll y) {
    return y ? gcd(y, x % y) : x;
}

int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    cin >> n;
    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        cin >> a[i];
    }
    g = a[1];
    for(int i = 2; i <= n; i++) {
        g = gcd(g, a[i]);
    }
    if(g > 1) {
        cout << "YES" << endl << 0 << endl;
        return 0;
    }
    // 處理相鄰兩個數都是奇數的情況
    for(int i = 1; i < n; i++) {
        if(a[i] % 2 != 0 && a[i + 1] % 2 != 0) {
            x = a[i];
            y = a[i + 1];
            a[i] = x - y;
            a[i + 1] = x + y;
            ans++;
        }
    }
    // 處理剩下的情況
    for(int i = 1; i < n; i++) {
        if(a[i] % 2 == 0 && a[i + 1] % 2 == 0) {
            continue;
        }
        for(int j = 1; j <= 2; j++) {
            x = a[i];
            y = a[i + 1];
            a[i] = x - y;
            a[i + 1] = x + y;
            ans++;
        }
    }
    cout << "YES" << endl << ans << endl;
    return 0;
}

代碼2(DP)

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef long long ll;
const int maxn = 1e5 + 10, INF = 1e8;
ll x, y, n, g, ans, a[maxn], d[maxn][2];

ll gcd(ll x, ll y) {
    return y ? gcd(y, x % y) : x;
}

int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    cin >> n;
    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        cin >> a[i];
    }
    g = a[1];
    for(int i = 2; i <= n; i++) {
        g = gcd(g, a[i]);
    }
    if(g > 1) {
        cout << "YES" << endl << 0 << endl;
        return 0;
    }
    // DP的初始化
    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        d[i][0] = d[i][1] = INF;
    }
    if(a[1] % 2 == 0) {
        d[1][0] = 0;
    }
    else {
        d[1][1] = 0;
    }
    for(int i = 2; i <= n; i++) {
        if(a[i] % 2 == 0) {
            // 當前a[i]是偶數且保持不變的情況
            d[i][0] = min(d[i-1][0], d[i-1][1] + 2);
        }
        else {
            // 當前a[i]是奇數且被修改成偶數時
            d[i][0] = min(d[i-1][0] + 2, d[i-1][1] + 1);
            // 當前a[i]是奇數且保持不變時
            d[i][1] = d[i-1][0];
        }
    }
    ans = d[n][0];
    cout << "YES" << endl << ans << endl;
    return 0;
}

D. Mike and distribution(Codeforces 798D)

思路

本題的入手點是,將條件簡化和排序後將問題簡化。
首先注意到我們應該在子集中包含儘可能多的數,所以構造的子集中最好拿滿 n2+1 個數。
其次題目的條件“子集和的兩倍大於數組和”等價於“子集和大於子集的關於全集的補集的和”。
因爲題目給了兩個數組,同時考慮兩個數組求子集會比較難。因此可以用一個三元組數組 CAB 的信息保存下來,其中 C[i]=(A[i],B[i],i) ,然後對 CA 從大到小的順序排序。排序的結果是,若我們拿 C 中相對靠前的數就很容易令 A 的子集的和達到條件。但是 B 的子集和怎麼辦呢?
很容易證明,對於一個亂序的序列,當我們兩個兩個地遍歷數組時(假設當前遍歷到 a[i],a[i+1] ),每次都將 max(a[i],a[i+1]) 加入子集就能使子集滿足條件。
回到問題中來。在我們對 C 排序後,可以兩個兩個地遍歷數組,每次拿 C[i],C[i+1]B 較大的就可以了。如果數組元素有奇數個的話,先將第一個元素加入數組,然後在兩個兩個遍歷數組即可。

代碼

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef tuple <int, int, int> t;
const int maxn = 1e5 + 5;
t ts[maxn];
vector <int> ans;
int n, a, b, c, d, idx, idx2;
int x[maxn], y[maxn];

int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    cin >> n;
    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        cin >> x[i];
    }
    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        cin >> y[i];
    }
    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        ts[i] = t(x[i], y[i], i);
    }
    ts[0] = t(0, 0, 0);
    // 排序
    sort(ts + 1, ts + n + 1);
    // 將A最大的先加入子集
    tie(a, b, idx) = ts[n];
    ans.push_back(idx);
    // 兩個兩個遍歷
    for(int i = n - 1; i >= 1; i -= 2) {
        tie(a, b, idx) = ts[i];
        tie(c, d, idx2) = ts[i - 1];
        if(b > d) {
            ans.push_back(idx);
        }
        else {
            ans.push_back(idx2);
        }
    }
    cout << ans.size() << endl;
    for(int val : ans) {
        cout << val << ' ';
    }
    return 0;
}

(其它題目略)

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