【2019.3.20】NOI模拟赛

题目

这里必须标记一下那个傻逼问题,再不解决我人就没了!

先放一个 $T3$ $20$ 分暴力

  1 #include<bits/stdc++.h>
  2 #define rep(i,x,y) for(int i=(x);i<=(y);++i)
  3 #define dwn(i,x,y) for(int i=(x);i>=(y);--i)
  4 #define rep_e(i,u) for(int i=hd[u];i;i=e[i].nxt)
  5 #define lc tr[o].l
  6 #define rc tr[o].r
  7 #define N 100003
  8 #define inf 2147483647
  9 using namespace std;
 10 inline int read(){
 11     int x=0; bool f=1; char c=getchar();
 12     for(;!isdigit(c);c=getchar()) if(c=='-') f=0;
 13     for(; isdigit(c);c=getchar()) x=(x<<3)+(x<<1)+(c^'0');
 14     if(f) return x;
 15     return 0-x;
 16 }
 17 
 18 int T1_ROOT=1;
 19 int n,m,L1,R1,L2,R2,W,ans;
 20 
 21 struct edge{int u,v,w;}e[2002*2002];
 22 int cnt;
 23 inline bool cmp(edge a,edge b){return a.w<b.w;}
 24 
 25 struct Tree{int l,r,v;}tr[N*150];
 26 int rt[N<<1],tot[3];
 27 inline int newNode(int x){return ++tot[x];}
 28 inline void pushdown(int o){
 29     if(tr[o].v){
 30         tr[lc].v+=tr[o].v, tr[rc].v+=tr[o].v;
 31         tr[o].v=0;
 32     }
 33 }
 34 void add2(int &o,int l,int r){
 35     if(!o) o=newNode(2);
 36     if(L2<=l && r<=R2){tr[o].v+=W; return;}
 37     pushdown(o);
 38     int mid=(l+r)>>1;
 39     if(L2<=mid) add2(lc,l,mid);
 40     if(R2>mid) add2(rc,mid+1,r);
 41 }
 42 void add1(int &o,int l,int r){
 43     if(!o) o=newNode(1);
 44     //printf("%d %d %d %d %d
",o,l,r,L1,R1);
 45     //system("pause");
 46     if(L1<=l && r<=R1){add2(rt[o],1,n); return;}
 47     int mid=(l+r)>>1;
 48     if(L1<=mid) add1(lc,l,mid);
 49     if(R1>mid) add1(rc,mid+1,r);
 50 }
 51 int X,mat[2002][2002];
 52 void dfs2(int o,int l,int r){
 53     if(!o) return;
 54     if(l==r){mat[X][l]+=tr[o].v; return;}
 55     pushdown(o);
 56     int mid=(l+r)>>1;
 57     dfs2(lc,l,mid);
 58     dfs2(rc,mid+1,r);
 59 }
 60 void dfs1(int o,int l,int r){
 61     if(!o) return;
 62     rep(i,l,r) X=i, dfs2(rt[o],1,n);
 63     if(l==r) return;
 64     int mid=(l+r)>>1;
 65     dfs1(lc,l,mid);
 66     dfs1(rc,mid+1,r);
 67 }
 68 /*
 69 struct SegTree{
 70     struct TREE{int l,r,v;}tr[N*90];
 71     int L,R,W,e[2001][2001];
 72     
 73     inline void pushdown(int o){
 74         if(tr[o].v){
 75             tr[lc].v+=tr[o].v, tr[rc].v+=tr[o].v;
 76             tr[o].v=0;
 77         }
 78     }
 79     void add(int &o,int l,int r){
 80         if(!o) o=newNode(1);
 81         if(L1<=l && r<=R1){tr[o].v+=W; return;}
 82         pushdown(o);
 83         int mid=(l+r)>>1;
 84         if(L1<=mid) add1(lc,l,mid);
 85         if(R1>mid) add1(rc,mid+1,r);
 86     }
 87     inline void add(int ver,int l,int r,int w){
 88         L=l, R=r, W=w; add(rt[ver],1,n);
 89     }
 90 }
 91 */
 92 int fa[N];
 93 int find(int x){return x==fa[x] ? x : fa[x]=find(fa[x]);}
 94 namespace pts20{
 95     void solve(){
 96         rep(i,1,m)
 97             L1=read(), R1=read(), L2=read(), R2=read(), W=read(), add1(T1_ROOT,1,n);
 98         dfs1(1,1,n);
 99         rep(i,1,n)
100             rep(j,i+1,n)
101                 e[cnt++]=(edge){i,j,mat[i][j]};
102         sort(e,e+cnt,cmp);
103         rep(i,1,n) fa[i]=i;
104         int e_cnt;
105         for(int i=0;i<cnt;++i){
106             int fu=find(e[i].u), fv=find(e[i].v);
107             //printf("zuixiao:%d %d %d
",e[i].u,e[i].v,e[i].w);
108             if(fu==fv) continue;
109             fa[fv]=fu;
110             ans+=e[i].w;
111             ++e_cnt;
112             //printf("%d %d  %d %d
",e_cnt,n-1,i,cnt); 
113             if(e_cnt>=n-1) break;
114         }
115         printf("%d
",ans);
116     }
117 }
118 using namespace pts20;
119 /*
120 int mn_o,mn_v;
121 void queryMin(int o,int l,int r){
122     if(!o) return;
123     if(l==r){mn_o=o, mn_v=tr[o].mn; return;}
124     int mid=(l+r)>>1;
125     if(tr[lc].mn<=tr[rc].mn) queryMin(lc,l,mid);
126     else queryMin(rc,mid+1,r);
127 }
128 int blo;
129 */
130 int main(){
131     //freopen("C.in","r",stdin);
132     //freopen("C.out","w",stdout);
133     n=read(), m=read();
134     tot[1]=1, tot[2]=n<<1;
135     if(n<=2000) pts20::solve();
136     return 0;
137 }
138 /*
139 5 4
140 1 2 3 4 10
141 1 1 2 2 -20
142 3 3 4 4 -5
143 2 2 5 5 -15
144 */
View Code

写了个树套树连边,标准输入输出随便过样例,真爽。

然而加了个文件读写,测样例就输出 $-20$ 了。

我都忘了这种问题是什么情况了,考后重新输出中间结果查了一遍,发现真是石乐志。

注意第 $104$ 行,局部变量没有赋初值。没文件读写就默认把初值弄成 $0$,有文件读写就给了个随机初值。

这个问题其实大多数人都会犯,但我是真的想不起来这种错误了,先立个 $flag$,下次再出这种问题查不出来的话我得吃点什么。


T1

30pts

没想

50pts

我们把区间看成竖直的,第 $i$ 个区间代替成平面直角坐标系中 从 $(i,L_i)$ 到 $(i,R_i)$ 的线段。问题就成了有多少种直线能穿过所有 $n$ 条线段。

考虑暴力求斜率的上下界,然后枚举斜率,再扫一遍 $n$ 条线段,把每条直线的上下端点按斜率映射到 $y$ 轴上,最后这种斜率的直线穿过所有 $n$ 条线段的方案数 上端点映射在 $y$ 轴上的最小值 $-$ 就是下端点映射在 $y$ 轴上的最大值(这里注意特判一下,如果前者小于后者,方案数应该为 $0$)。

由斜率上下界的计算方法(见代码)可知,时间复杂度大概是 $O(线段长度 / n imes n) = O(线段长度)$。

100pts

(下标从 $0$ 开始算)

对于一条直线,我们用一个二元组 $(a,d)$ 表示,它的意义是直线与 $x=0$ 的交点的纵坐标为 $a$,直线的斜率为 $d$ 。

那对于每条直线,若其满足条件,则要满足该约束:$a∈[-id+L_i,space -id+R_i]$

也就是 $-id+L_ile ale -id+R_i$

它的解的数量是一个以 $d$ 为横坐标,以 $a$ 为纵坐标的二维平面中两条直线所夹的范围内的整点数。

然后总共有 $n$ 个约束,那么就有 $2 imes n$ 条直线。

解的总数就是被所有对直线夹起来的那一部分 二维平面的整点数,从图上看,它就是最里面的那一块。

半平面交?差不多就是求这种东西。

画图举例。同色线条代表一组约束,那么半平面交的部分就是中间的灰色区域。我们要求那部分面积。

求半平面交应该并不好写,但这题有个特殊性质,就是直线是一对一对地放到平面上的,我们只要分别对所有上界直线和下界直线求凸包就可以了。

补充知识:维护凸包

以上凸包为例,把所有边按斜率 $k$ 从大到小排序,用一个单调队列维护当前认为的凸包边界。比如已经往单调队列中插入 $3$ 条边的情况如下(灰色区域为凸包内部):

插入第 $4$ 条直线(红线)时,判断单调队列最右端的两条直线的交点 与单调队列最右端一条直线与新插入的直线的交点 的横坐标,如果后者小于前者,就删掉单调队列最右端一条直线,并继续尝试往前删;否则将新插入的直线放在单调队列最右端。

结合画图可理解,因为后者小于前者时,新插入的直线与当前凸包最右边的直线的交点在凸包外,故新插入的之前在凸包范围内 会与当前凸包更靠左的直线相交(显然这样会缩小凸包),当前凸包最右边的直线就被排除到凸包外了,故删除。

下凸包同理。

求完上界的上凸包和下界的下凸包后,仔细思考一下,发现多边形无法直接计算面积,所以我们把凸包拆成若干个三角形和四边形,显然这两种图形都能计算面积。具体实现:用扫描线按横坐标从小到大扫凸包,每遇到凸包的一个拐点(不管拐点在上界还是下界),都计算一下凸包这一部分的三角形/梯形面积(具体地说就是计算点数)。

 1 #include<bits/stdc++.h>
 2 #define rep(i,x,y) for(int i=(x);i<=(y);++i)
 3 #define dwn(i,x,y) for(int i=(x);i>=(y);--i)
 4 #define rep_e(i,u) for(int i=hd[u];i;i=e[i].nxt)
 5 #define ll long long
 6 #define M 200020
 7 #define inf 100000010
 8 #define maxL -inf
 9 #define maxR inf
10 using namespace std;
11 inline int read(){
12     int x=0; bool f=1; char c=getchar();
13     for(;!isdigit(c);c=getchar()) if(c=='-') f=0;
14     for(; isdigit(c);c=getchar()) x=(x<<3)+(x<<1)+(c^'0');
15     if(f) return x;
16     return 0-x;
17 }
18 int n,m,m1,m2;
19 ll X[(M<<1)+10],c[2][M],ans;
20 struct line{
21     ll k,b;
22     line(){}
23     line(ll _k,ll _b){k=_k,b=_b;}
24     ll get(ll x){return k*x+b;}
25 }mx[M],mn[M],s[2][M];
26 inline ll con(line &A,line &B){return (ll)ceil((double)(A.b-B.b)/(double)(B.k-A.k));}
27 int build(line *x,line *S,ll *C){
28     int top=1; S[1]=x[1];
29     rep(i,2,n){
30         while(top>1 && con(S[top],S[top-1])>=con(S[top],x[i])) --top;
31         S[++top]=x[i];
32     }
33     rep(i,1,top)
34         C[i]=i>1?con(S[i],S[i-1]):maxL, X[++m]=C[i];
35     return top;
36 }
37 ll calc(line up,line dn,int l,int r){
38     ll len=r-l;
39     if(up.get(l)>=dn.get(l) && up.get(r)>=dn.get(r))
40         return (up.get(l)-dn.get(l)+1)*(len+1)+(len*(len+1)>>1)*(up.k-dn.k);
41     if(up.get(l)==dn.get(l) || up.get(r)==dn.get(r)) return 1ll; //构造出的任意两条直线的交点必定是个整点,所以反三角的顶点处必定是个整点 
42     if(up.get(l)<dn.get(l) & up.get(r)<dn.get(r)) return 0ll;
43     ll pos=con(up,dn); return calc(up,dn,l,pos-1)+calc(up,dn,pos,r);
44 }
45 void solve(){
46     sort(X+1,X+m+1);
47     for(int i=2,t1=1,t2=1; i<=m; ++i) if(X[i]>X[i-1]){
48         while(t1<m1 && c[0][t1+1]<=X[i-1]) t1++;
49         while(t2<m2 && c[1][t2+1]<=X[i-1]) t2++;
50         ans+=calc(s[0][t1],s[1][t2],X[i-1],X[i]-1);
51     }
52 }
53 int main(){
54     n=read(), X[1]=-maxL, X[m=2]=maxR;
55     int dn,up;
56     rep(i,0,n-1){
57         dn=read(), up=read();
58         mx[i+1]=line(-i,up), mn[i+1]=line(-i,dn);
59     }
60     reverse(mn+1,mn+n+1);
61     m1=build(mx,s[0],c[0]);
62     m2=build(mn,s[1],c[1]);
63     solve(), printf("%lld
",ans);
64     return 0;
65 }
View Code

T2

10pts

打表

100pts

这题题面出锅了,$pdf$ 开头说了下文题面不会有废话,但这题第二句实际上不但是废话还透露了题解……(虽然并不能看出来那是题解)

首先,期望 $=$ 概率 $ imes$ 贡献,一个点最终的期望值,是由其它每个点由某个概率给来 $1$ 贡献得到的(也就是标记一个点时,标记点与这个点在同一连通块时才对这个点造成 $1$ 贡献,否则没有)。所以可以反过来考虑每一个点给其它点贡献的期望值,也就是造成贡献的概率。

对于一对点 $x,y$,当我们标记点 $x$ 时,只有连接两点的简单路径上没有点被标记的情况下(也就是两点在同一连通块),点 $x$ 才会对点 $y$ 造成 $1$ 贡献(同一连通块所有点点权 $+1$)。

既然连接两点的简单路径上所有点都没被标记过,那么点 $x$ 对点 $y$ 造成 $1$ 贡献的概率是 $frac{1}{dis(x,y)+1}$。

因为在这条简单路径上的 $dis(x,y)+1$ 个点中,必须先选点 $x$ 才能对点 $y$ 造成 $1$ 贡献,若先选路径上其它一点,点 $x,y$ 就不在一个连通块,之后点 $x$ 就没法对点 $y$ 造成贡献了。

注意:$x$ 可以等于 $y$,因为标记一个点本身就会对自己造成 $1$ 贡献。

对于每一对点 $x,y$ 都是这样,所以题目要求的答案就是 $$sum_{i=1}^{n}sum_{j=1}^{n}frac{1}{dis(i,j)+1}$$

也就是我们只需要统计对于 $i∈[1,n]$,求距离为 $i$ 的点对数。

一说到统计树上所有的简单路径,自然有点分治。

对于一个分治中心的两棵子树,开一个数组 $cnt$ 记录已经遍历过的子树中的点,以到重心的距离为下标,即 $cnt_i$ 表示已经遍历过的所有点中,到重心距离为 $i$ 的点数。

由于路径长度的合并性质,到重心距离分别为 $i$ 和 $j$ 的两个不同子树中的点的距离为 $i+j$,换在数组上就是 $cnt$ 数组的第 $i$ 位和第 $j$ 位的乘积存在 $ans$ 数组的第 $i+j$ 位上($ans_i$ 表示在当前遍历过的点集中,简单路径经过当前分治中心 且距离为 $i$ 的点对的数量 ),所以用 $NTT$ 合并数组即可。

复杂度 $O(n imes log^2(n))$(点分治共 $log$ 层,每层点数总和是 $n$ 级别的,合并这些点的复杂度是 $O(n imes log(n))$)。由于 $NTT$ 的大常数,开 $3$ 秒好像很有道理。

有点恶心的题……

  1 #include<bits/stdc++.h>
  2 #define rep(i,x,y) for(int i=(x);i<=(y);++i)
  3 #define dwn(i,x,y) for(int i=(x);i>=(y);--i)
  4 #define rep_e(i,u) for(int i=hd[u];i;i=e[i].nxt)
  5 #define ll long long
  6 #define N 100003
  7 #define mod 998244353
  8 #define G 3
  9 using namespace std;
 10 inline int read(){
 11     int x=0; bool f=1; char c=getchar();
 12     for(;!isdigit(c);c=getchar()) if(c=='-') f=0;
 13     for(; isdigit(c);c=getchar()) x=(x<<3)+(x<<1)+(c^'0');
 14     if(f) return x;
 15     return 0-x;
 16 }
 17 int n,inv[N];
 18 struct edge{int v,nxt;}e[N<<1];
 19 int hd[N],cnt;
 20 inline void add(int u,int v){e[++cnt]=(edge){v,hd[u]}, hd[u]=cnt;}
 21 int siz[N],Siz,mn,root; bool vis[N];
 22 void getRoot(int u,int fa){
 23     siz[u]=1; int mxson=0;
 24     rep_e(i,u) if(!vis[e[i].v] && e[i].v!=fa){
 25         getRoot(e[i].v,u);
 26         siz[u]+=siz[e[i].v];
 27         mxson=max(mxson,siz[e[i].v]);
 28     }
 29     mxson=max(mxson,Siz-siz[u]);
 30     if(mxson<mn) mn=mxson, root=u;
 31 }
 32 int f[N],mxdis;
 33 void dfs(int u,int fa,int dis){
 34     f[dis]++, mxdis=max(mxdis,dis);
 35     rep_e(i,u) if(!vis[e[i].v] && e[i].v!=fa) dfs(e[i].v,u,dis+1);
 36 }
 37 int r[N<<2];
 38 int getlr(int len){
 39     int tmp=1,_len=0; for(; tmp<=len; ++_len,tmp<<=1); len=_len; //之前程序跑得巨慢是因为多项式长度求错了,这行的tmp<=len写成了tmp<=cnt...... 
 40     rep(i,0,tmp-1) r[i]=(r[i>>1]>>1)|((i&1)<<(len-1));
 41     return tmp;
 42 }
 43 int Pow(ll x,int y){
 44     ll res=1;
 45     while(y) {if(y&1) res=res*x%mod; x=x*x%mod; y>>=1;}
 46     return res;
 47 }
 48 void ntt(int *c,int lim,int tag){
 49     int i,j,k;
 50     for(i=0;i^lim;++i) if(i<r[i]) swap(c[i],c[r[i]]);
 51     for(i=1;i<lim;i<<=1){
 52         int wn = Pow(tag==1?G:inv[G], (mod-1)/(i<<1));
 53         for(j=0;j<lim;j+=(i<<1)){
 54             int w=1, x, y;
 55             for(k=0; k^i; ++k,w=(ll)w*wn%mod)
 56                 x=c[j+k], y=(ll)w*c[j+i+k]%mod, c[j+k]=(x+y)%mod, c[j+i+k]=(x-y+mod)%mod;
 57         }
 58     }
 59     if(tag==-1){
 60         int invn=Pow(lim,mod-2);
 61         rep(i,0,lim-1) c[i]=(ll)c[i]*invn%mod;
 62     }
 63 }
 64 
 65 int A[N<<2];
 66 void mul(int len){
 67     int lim=getlr(len<<1);
 68     rep(i,0,len) A[i]=f[i]; rep(i,len+1,lim-1) A[i]=0;
 69     ntt(A,lim,1);
 70     rep(i,0,lim-1) A[i]=(ll)A[i]*A[i]%mod;
 71     ntt(A,lim,-1);
 72     return;
 73 }
 74 int sum[N];
 75 void getAns(int u,int val,int dep){
 76     mxdis=0, dfs(u,u,dep), mul(mxdis);
 77     rep(i,0,mxdis<<1) sum[i+1]=(sum[i+1]+(ll)A[i]*val)%mod;
 78     rep(i,0,mxdis) f[i]=0;
 79     return;
 80 }    
 81 void calc(int u){//inclusion-exclusion
 82     getAns(u,1,0);
 83     rep_e(i,u) if(!vis[e[i].v]) getAns(e[i].v,-1,1);
 84 }
 85 void solve(int u,int s){
 86     if(s==1){sum[1]=(sum[1]+1)%mod; vis[u]=1; return;}
 87     Siz=s, mn=2147483647, getRoot(u,u);
 88     vis[u=root]=1, calc(u);
 89     rep_e(i,u) if(!vis[e[i].v]){
 90         solve(e[i].v, siz[e[i].v]>siz[u]?s-siz[u]:siz[e[i].v]);
 91     }
 92 }
 93 int ans;
 94 int main(){
 95     n=read();
 96     int u,v;
 97     rep(i,2,n) u=read(), v=read(), add(u,v), add(v,u);
 98     inv[1]=1; rep(i,2,n) inv[i]=(ll)(mod-mod/i)*inv[mod%i]%mod;
 99     solve(1,n);
100     rep(i,1,n) ans=(ans+(ll)inv[i]*sum[i]%mod)%mod;
101     printf("%d
",ans);
102     return 0;
103 }
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T3

常规连边是不可能的,我们回去考虑朴素做法。

发现题目的加法操作就是在邻接矩阵的两个矩形区域集体加一个数。

可以用扫描线加线段树维护这个。

但是怎么合并连通块?

有一种冷门的最小生成树算法(王爷以前提过)叫 $boruvka$算法。

做法是对于当前每个连通块,找到这块与其它块的连边中权值最小的那条,把它连上。

这样做一轮,连通块数量至少减少一半,所以只需要做 $log(n)$ 轮。

由于正常情况下这个算法的复杂度也是 $O(n imes log(n))$ 的,没 $kruskal$ 算法直观,所以几乎不用。

但在这题里用这种做法来连边效果会很好。

我们把每个矩形拆成 $2$ 个扫描线上的操作。

线段树上每个节点维护 $2$ 个 $pair$,记录连向两个不同连通块的边所指向的连通块和这条边的边权,在指向不同连通块的基础上再使边权最小。

线段树 $pushup$ 时讨论一下即可转移。

最后 $2$ 条边中至少有一条指向与当前点不在同一连通块的点,连上这条边即可。


我讲个道理,没有文字题解真的不是什么好事情,因为文字可以解释代码,而代码未必能很好地解释文字。做过一道题,过了若干个月就忘了怎么做的事情已经发生很多次了,相信我不用列举的。

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