[NOI2017]整数 题解
题目地址:洛谷:【P3822】[NOI2017]整数 – 洛谷、BZOJ:Problem 4942. — [Noi2017]整数
题目描述
P博士将他的计算任务抽象为对一个整数的操作。
具体来说,有一个整数x,一开始为0。
接下来有n个操作,每个操作都是以下两种类型中的一种:
- 1 a b:将x加上整数a \cdot 2^b,其中a为一个整数,b为一个非负整数
- 2 k:询问x在用二进制表示时,位权为2^k的位的值(即这一位上的1代表2^k)
保证在任何时候,x \geq 0。
输入输出格式
输入格式:
输入的第一行包含四个正整数n,t1,t2,t3,n的含义见题目描述,t1,t2,t3的具体含义见子任务。
接下来n行,每行给出一个操作,具体格式和含义见题目描述。
同一行输入的相邻两个元素之间,用恰好一个空格隔开。
输出格式:
对于每个询问操作,输出一行,表示该询问的答案(0或1)。对于加法操作,没有任何输出。
输入输出样例
输入样例#1:
10 3 1 2 1 100 0 1 2333 0 1 -233 0 2 5 2 7 2 15 1 5 15 2 15 1 -1 12 2 15
输出样例#1:
0 1 0 1 0
说明
n≤1000000
题解
参考资料:【bzoj4942】[Noi2017]整数 压位+线段树 – GXZlegend – 博客园
这是我省选结束后正经做的第一个近年NOI题目,下面内容会涉及到我的口胡部分分思路。
首先,我们发现其实如果|a|=1,进位是找到前面的第一个1或0,对于这之间的一整段0或1进行区间取反。于是我们可以预处理出前面的第一个1和0,用三个线段树分别维护当前数字、前面的第一个1和0的位置。单次修改O(\log n),总复杂度O(n \log n),可以通过|a|=1的部分分。
因为我们发现对于一段连续的0,它前面第一个0是该位置+1,前面第一个1是一个定值;对于一段连续的1也有类似性质。我们可以考虑用三个标记表示当前区间内的值都是该位置+1还是一个定值还是两种都有,这样就可以用线段树来维护我们要记录的信息啦。
实际上呢,我们也可以不存储这些信息,我们考虑直接用线段树查,线段树存储当前区间全0全1或者混合,然后怎么脑补一下查找方法就好了。
我们可以把a转换成二进制表示,对于每一位非0的进行如上操作,由于|a| \leq 10^9,操作的位数不会超过30位,因此我们的单次修改复杂度实际上是O(30 \log n)的,总复杂度是O(n \log n),看似能过剩下的点了,但是实际上似乎需要卡一卡常数。
我们可以想到什么卡常的办法呢?对了,压位!线段树上每个点来维护一个位置的01取值常数大,那么我们一口气存它30位!那么对于合并区间信息怎么来做呢,我们考虑记子区间的或以及子区间的与。该位置的与值如果为30个1这种情况,说明区间内全1;该位置的或值如果为0,说明区间内全0。只需要魔改我们之前的那个线段树就可以了,改动其实并不大。
实现细节见代码中的注释。
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 MAXN = 1000005, INF = (1 << 30) - 1;
int n;
#define lch o << 1
#define rch o << 1 | 1
#define mid ((l + r) >> 1)
int valo[MAXN << 2], vala[MAXN << 2], tag[MAXN << 2]; // tag表示该区间内全部变为某个值
inline void pushdown(int o) {
if(~tag[o]) {
valo[lch] = vala[lch] = tag[lch] = tag[o];
valo[rch] = vala[rch] = tag[rch] = tag[o];
tag[o] = -1; // 以-1为无标记的标志,可能存在要求变为0的情况
}
}
// 将区间全都修改为某个值
inline void modify(int o, int l, int r, int ll, int rr, int v) {
if(l >= ll && r <= rr) {
valo[o] = vala[o] = tag[o] = v;
return;
}
pushdown(o);
if(ll <= mid) modify(lch, l, mid, ll, rr, v);
if(rr > mid) modify(rch, mid + 1, r, ll, rr, v);
valo[o] = valo[lch] | valo[rch];
vala[o] = vala[lch] & vala[rch];
}
// 单点加
inline void add(int o, int l, int r, int x, int v) {
if(l == r) {
valo[o] += v; vala[o] += v;
return;
}
pushdown(o);
if(x <= mid) add(lch, l, mid, x, v);
else add(rch, mid + 1, r, x, v);
valo[o] = valo[lch] | valo[rch];
vala[o] = vala[lch] & vala[rch];
}
// 查询某一段
inline int query(int o, int l, int r, int x) {
if(l == r) {
return valo[o];
}
pushdown(o);
if(x <= mid) return query(lch, l, mid, x);
else return query(rch, mid + 1, r, x);
}
// 找到该段往前第一段非全1的位置,-1表示没找到
inline int queryinf(int o, int l, int r, int x) {
if(vala[o] == INF) return -1;
if(l == r) return l;
pushdown(o);
if(x <= mid) {
int t = queryinf(lch, l, mid, x);
return ~t ? t : queryinf(rch, mid + 1, r, x);
} else {
return queryinf(rch, mid + 1, r, x);
}
}
// 找到该段往前第一段非全0的位置,-1表示没找到
inline int queryblk(int o, int l, int r, int x) {
if(!valo[o]) return -1;
if(l == r) return l;
pushdown(o);
if(x <= mid) {
int t = queryblk(lch, l, mid, x);
return ~t ? t : queryblk(rch, mid + 1, r, x);
} else {
return queryblk(rch, mid + 1, r, x);
}
}
// 在x段加v
inline void add(int x, int v) {
int t = query(1, 0, MAXN, x);
if(t + v <= INF) {
add(1, 0, MAXN, x, v);
} else { // 处理进位
add(1, 0, MAXN, x, v - INF - 1);
int y = queryinf(1, 0, MAXN, x + 1);
if(y != x + 1) modify(1, 0, MAXN, x + 1, y - 1, 0);
add(1, 0, MAXN, y, 1);
}
}
// 在x段减v
inline void minus(int x, int v) {
int t = query(1, 0, MAXN, x);
if(t - v >= 0) {
add(1, 0, MAXN, x, -v);
} else { // 处理进位
add(1, 0, MAXN, x, INF + 1 - v);
int y = queryblk(1, 0, MAXN, x + 1);
if(y != x + 1) modify(1, 0, MAXN, x + 1, y - 1, INF);
add(1, 0, MAXN, y, -1);
}
}
int op, a, b;
int main() {
n = readint(); readint(); readint(); readint();
while(n--) {
op = readint();
if(op == 1) {
a = readint(); b = readint();
if(a > 0) {
add(b / 30, (a << (b - b / 30 * 30)) & INF);
add(b / 30 + 1, a >> (30 - (b - b / 30 * 30)));
} else if(a < 0) {
a *= -1;
minus(b / 30, (a << (b - b / 30 * 30)) & INF);
minus(b / 30 + 1, a >> (30 - (b - b / 30 * 30)));
}
} else {
a = readint();
printf("%d\n", query(1, 0, MAXN, a / 30) & (1 << (a - a / 30 * 30)) ? 1 : 0);
}
}
return 0;
}