月度归档: 2018 年 4 月

[洛谷1993]小K的农场 题解

[洛谷1993]小K的农场 题解

题目地址:洛谷:【P1993】小K的农场 – 洛谷

题目描述

小K在MC里面建立很多很多的农场,总共n个,以至于他自己都忘记了每个农场中种植作物的具体数量了,他只记得一些含糊的信息(共m个),以下列三种形式描述:

  • 农场a比农场b至少多种植了c个单位的作物,
  • 农场a比农场b至多多种植了c个单位的作物,
  • 农场a与农场b种植的作物数一样多。

但是,由于小K的记忆有些偏差,所以他想要知道存不存在一种情况,使得农场的种植作物数量与他记忆中的所有信息吻合。

输入输出格式

输入格式:
第一行包括两个整数 n 和 m,分别表示农场数目和小 K 记忆中的信息数目。
接下来 m 行:
如果每行的第一个数是 1,接下来有 3 个整数 a,b,c,表示农场 a 比农场 b 至少多种植了 c 个单位的作物。
如果每行的第一个数是 2,接下来有 3 个整数 a,b,c,表示农场 a 比农场 b 至多多种植了 c 个单位的作物。
如果每行的第一个数是 3,家下来有 2 个整数 a,b,表示农场 a 终止的数量和 b 一样多。

输出格式:
如果存在某种情况与小 K 的记忆吻合,输出“Yes”,否则输出“No”。

输入输出样例

输入样例#1:

3 3
3 1 2
1 1 3 1
2 2 3 2

输出样例#1:

Yes

说明

对于 100% 的数据保证:1 ≤ n,m,a,b,c ≤ 10000。

题解

一个差分约束的裸题。
我们考虑一组条件:
\begin{gathered} f(a) - f(b) \leq p \\ f(b) - f(c) \leq q \end{gathered}
显然有f(a) - f(c) \leq p + q。这个可以用图上的边表示出来,我们从a向b连边权p的边,b向c连边权q的边,则产生了a到c的路径,路径权值和为p+q,就能表示上面的不等式合并。
我们考虑如果a到c有多条路径,对应的是一组形如f(a) - f(c) \leq k_i的条件,我们肯定只取f(a) - f(c) \leq \min\{k_i\}即可,这在图上就是最短路。
对于本题,条件1是f(a) - f(b) \geq c转化为f(b) - f(a) \leq -c建边,条件2直接建边,条件3为f(a) - f(b) = 0,用f(a) - f(b) \leq 0f(b) - f(a) \leq 0来表示。
差分约束系统存在可行解的充要条件是图中不存在负环,即满足对于任意点,不存在f(a) - f(a) < 0的情况。我们用DFS式SPFA来判断是否存在负环。

代码

// Code by KSkun, 2018/4
#include <cstdio>
#include <cctype>

#include <vector>

typedef long long LL;

inline char fgc() {
    static char buf[100000], *p1 = buf, *p2 = buf;
    return p1 == p2 && (p2 = (p1 = buf) + fread(buf, 1, 100000, stdin), p1 == p2) ? EOF : *p1++;
}

inline LL readint() {
    register LL res = 0, neg = 1;
    register char c = fgc();
    while(!isdigit(c)) {
        if(c == '-') neg = -1;
        c = fgc();
    }
    while(isdigit(c)) {
        res = (res << 1) + (res << 3) + c - '0';
        c = fgc();
    }
    return res * neg;
}

const int MAXN = 10005;

struct Edge {
    int to, w;
};
std::vector<Edge> gra[MAXN];

int n, m;

int dis[MAXN];
bool vis[MAXN], has;

inline void dfs(int u) {
    vis[u] = true;
    for(Edge e : gra[u]) {
        int v = e.to;
        if(dis[v] > dis[u] + e.w) {
            if(vis[v]) {
                has = true;
                return;
            }
            dis[v] = dis[u] + e.w;
            dfs(v);
        }
        if(has) return;
    }
    vis[u] = false;
}

int op, a, b, c;

int main() {
    n = readint(); m = readint();
    while(m--) {
        op = readint(); a = readint(); b = readint();
        if(op == 1) {
            c = readint();
            gra[b].push_back(Edge {a, -c});
        } else if(op == 2) {
            c = readint();
            gra[a].push_back(Edge {b, c});
        } else {
            gra[a].push_back(Edge {b, 0});
            gra[b].push_back(Edge {a, 0});
        }
    }
    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        dfs(i);
        if(has) break;
    }
    if(has) puts("No"); else puts("Yes");
    return 0;
}
[CQOI2007]余数求和 题解

[CQOI2007]余数求和 题解

题目地址:洛谷:【P2261】[CQOI2007]余数求和 – 洛谷、BZOJ:Problem 1257. — [CQOI2007]余数之和

题目描述

给出正整数n和k,计算G(n, k)=k mod 1 + k mod 2 + k mod 3 + … + k mod n的值,其中k mod i表示k除以i的余数。例如G(10, 5)=5 mod 1 + 5 mod 2 + 5 mod 3 + 5 mod 4 + 5 mod 5 …… + 5 mod 10=0+1+2+1+0+5+5+5+5+5=29

输入输出格式

输入格式:
两个整数n k

输出格式:
答案

输入输出样例

输入样例#1:

10 5

输出样例#1:

29

说明

30%: n,k <= 1000
60%: n,k <= 10^6
100% n,k <= 10^9

题解

30%暴力。
60%,我们可以计算出k的剩余类中每个取值在答案中出现的次数,这个次数跟n中k的因数的数量有关,而处理出k的因数需要O(\sqrt{n})的时间,因此这个算法的复杂度是O(n + \sqrt{n})
100%,我们知道 \displaystyle a \bmod b = a - b \lfloor \frac{a}{b} \rfloor ,也就是说答案是在求 \displaystyle \sum_{i=1}^n k \bmod i = \sum_{i=1}^n (k - i \left\lfloor \frac{k}{i} \right\rfloor) = kn - \sum_{i=1}^n i \left\lfloor \frac{k}{i} \right\rfloor \displaystyle \lfloor \frac{k}{i} \rfloor O(\sqrt{n})规模的取值,我们枚举每个取值,计算出符合该值的i的区间即可实现O(\sqrt{n})算法。

代码

// Code by KSkun, 2018/4
#include <cstdio>
#include <cctype>

#include <algorithm>

typedef long long LL;

inline char fgc() {
    static char buf[100000], *p1 = buf, *p2 = buf;
    return p1 == p2 && (p2 = (p1 = buf) + fread(buf, 1, 100000, stdin), p1 == p2) ? EOF : *p1++;
}

inline LL readint() {
    register LL res = 0, neg = 1;
    register char c = fgc();
    while(!isdigit(c)) {
        if(c == '-') neg = -1;
        c = fgc();
    }
    while(isdigit(c)) {
        res = (res << 1) + (res << 3) + c - '0';
        c = fgc();
    }
    return res * neg;
}

LL n, k;

int main() {
    n = readint(); k = readint();
    LL ans = n * k, l = 1, r = 1;
    while(l <= n) {
        if(k / l != 0) r = std::min(k / (k / l), n);
        else r = n;
        ans -= (k / l) * (l + r) * (r - l + 1) / 2;
        l = r + 1;
    }
    printf("%lld", ans);
    return 0;
}
[SCOI2010]生成字符串 题解

[SCOI2010]生成字符串 题解

题目地址:洛谷:【P1641】[SCOI2010]生成字符串 – 洛谷、BZOJ:Problem 1856. — [Scoi2010]字符串

题目描述

lxhgww最近接到了一个生成字符串的任务,任务需要他把n个1和m个0组成字符串,但是任务还要求在组成的字符串中,在任意的前k个字符中,1的个数不能少于0的个数。现在lxhgww想要知道满足要求的字符串共有多少个,聪明的程序员们,你们能帮助他吗?

输入输出格式

输入格式:
输入数据是一行,包括2个数字n和m

输出格式:
输出数据是一行,包括1个数字,表示满足要求的字符串数目,这个数可能会很大,只需输出这个数除以20100403的余数

输入输出样例

输入样例#1:

2 2

输出样例#1:

2

说明

对于30%的数据,保证1<=m<=n<=1000
对于100%的数据,保证1<=m<=n<=1000000

题解

30%的做法,设计状态dp[i][j]表示填到第i位,前面有j个0,转移枚举最后一位填啥。复杂度O(n^2)
100%的做法,就比较玄学了。
我们考虑上面的状态,把它改成dp[i][j]表示填到第i位,1的个数与0的个数之差为j的状态,转移是这样的
[eq]\displaystyle dp[i][j] = dp[i-1][j+1]+dp[i-1][j-1][/eq]
把状态的转移在二维平面中表示出来,发现末尾选1就表示向右上方走,选0表示向右下方走。起点是(0, 0),终点是(n+m, n-m),求这样的路径数,相当于从n+m步里选择m步向右下走,即[eq]\mathrm{C}_{n+m}^m[/eq]。不合法的方案在这里则接触/越过了y=-1这条线。由对称性,我们知道(0, -2)到终点的路径翻折一下就是(0, 0)到终点且经过y=-1的路径,因此不合法的路径就是(0, -2)到终点的路径数,相当于从n+m步里选择m-1步向右下走,即[eq]\mathrm{C}_{n+m}^{m-1}[/eq]。答案为[eq]\mathrm{C}_{n+m}^m-\mathrm{C}_{n+m}^{m-1}[/eq]。随便算一下阶乘搞一下逆元就可以了,模数是质数所以可以用费马小定理。复杂度O(n)

代码

// Code by KSkun, 2018/4
#include <cstdio>
#include <cstring>

typedef long long LL;

inline char fgc() {
    static char buf[100000], *p1 = buf, *p2 = buf;
    return p1 == p2 && (p2 = (p1 = buf) + fread(buf, 1, 100000, stdin), p1 == p2) ? EOF : *p1++;
}

inline LL readint() {
    register LL res = 0, neg = 1;
    register char c = fgc();
    while(c < '0' || c > '9') {
        if(c == '-') neg = -1;
        c = fgc();
    }
    while(c >= '0' && c <= '9') {
        res = res * 10 + c - '0';
        c = fgc();
    }
    return res * neg;
}

const int MO = 20100403;

LL n, m, ans;

inline LL fpow(LL n, LL k) {
    LL res = 1;
    while(k) {
        if(k & 1) res = res * n % MO;
        n = n * n % MO;
        k >>= 1;
    }
    return res;
}

int main() {
    n = readint(); m = readint(); n += m;
    LL nr = 1, mr = 1, nmr = 1;
    for(LL i = 1; i <= n; i++) {
        if(i <= m) mr = mr * i % MO;
        if(i <= n - m) nmr = nmr * i % MO;
        nr = nr * i % MO;
    }
    ans = nr * fpow(mr, MO - 2) % MO * fpow(nmr, MO - 2) % MO;
    m--;
    nr = 1; mr = 1; nmr = 1;
    for(LL i = 1; i <= n; i++) {
        if(i <= m) mr = mr * i % MO;
        if(i <= n - m) nmr = nmr * i % MO;
        nr = nr * i % MO;
    }
    ans -= nr * fpow(mr, MO - 2) % MO * fpow(nmr, MO - 2) % MO;
    ans = (ans % MO + MO) % MO;
    printf("%lld", ans);
    return 0;
}