【题解】牛客网NOIP赛前集训营-提高组(第二场)
A方差
题目大意
对一个长度为 𝑚 的序列,定义方差:
给定长度为 N 的序列 𝑎𝑖 ,对每个位置,求出删掉这个位置后,剩下元素的方差乘以 的值
给定长度为 N 的序列 𝑎𝑖 ,对每个位置,求出删掉这个位置后,剩下元素的方差乘以 的值
解法
考虑:
由此易见,只需维护序列元素的和、平方和即可快速计算方差。
对一个序列,询问删掉每个元素之后剩下序列的元素和、平方和是容易完成的。
对一个序列,询问删掉每个元素之后剩下序列的元素和、平方和是容易完成的。
B分糖果
题目大意
N 个小朋友围成一圈,要给他们分一些糖果。
第 i 个小朋友最少拿到 1 个、最多拿到 a[i] 个。
问有多少种方案使得任意两个相邻的小朋友拿到的糖果数不同。
部分分做法
第 i 个小朋友最少拿到 1 个、最多拿到 a[i] 个。
问有多少种方案使得任意两个相邻的小朋友拿到的糖果数不同。
部分分做法
考虑 N 和 a[i] 均不是很大的情形,此时我们可以DP
把环从某个位置断开,记 𝑓 𝑖 𝑗 𝑘 表示考虑了前 i 个人,第 1 个人和第 i 个人分别了 j k 个糖果的方案数
暴力转移的复杂度是 Θ 𝑎𝑖 ,如果加一个简单的前缀和优化的话就能优化到 Θ( 1)
容斥的想法
把环从某个位置断开,记 𝑓 𝑖 𝑗 𝑘 表示考虑了前 i 个人,第 1 个人和第 i 个人分别了 j k 个糖果的方案数
暴力转移的复杂度是 Θ 𝑎𝑖 ,如果加一个简单的前缀和优化的话就能优化到 Θ( 1)
容斥的想法
正难则反,我们考虑容斥
枚举哪些相邻的小朋友拿到的糖果数一样,整个环根据我们枚举的相等关系会被分成若干段
其中每段的糖果数一样,那么这一段的方案数必然为这段中的 最小值
同时,假设我们枚举了 𝑘 个相等关系,它的容斥系数为
我们考虑 DP 它的贡献,设 表示:
容斥到第 i 个元素,前面划分了若干段,所有不同的方案配上容斥系数的贡献之和
M = 0 的做法
枚举哪些相邻的小朋友拿到的糖果数一样,整个环根据我们枚举的相等关系会被分成若干段
其中每段的糖果数一样,那么这一段的方案数必然为这段中的 最小值
同时,假设我们枚举了 𝑘 个相等关系,它的容斥系数为
我们考虑 DP 它的贡献,设 表示:
容斥到第 i 个元素,前面划分了若干段,所有不同的方案配上容斥系数的贡献之和
最后一个元素可以等于等于第一个元素,这个很难在我们目前的 DP 中体现出来
一个暴力的想法是把第一段的最小值记下来,然后和最后一段合并
但是我们可以优化:我们把环适当地转一下,使得 为整个序列的最小值
此时把最后一段和第一段合并时地贡献可以直接计算。
对于这个 DP,暴力做的复杂度是 O(N^2)
优化思路有两种
使用线段树优化,复杂度为 O(N\log N),80 分
使用单调栈优化,复杂度为 O(N),100 分
一个暴力的想法是把第一段的最小值记下来,然后和最后一段合并
但是我们可以优化:我们把环适当地转一下,使得 为整个序列的最小值
此时把最后一段和第一段合并时地贡献可以直接计算。
对于这个 DP,暴力做的复杂度是 O(N^2)
优化思路有两种
使用线段树优化,复杂度为 O(N\log N),80 分
使用单调栈优化,复杂度为 O(N),100 分
C集合划分
题意 visit_world 得到了 {1, 2, ... , n} 的 (2^n - 1) 个非空子集
他计划把这些集合分给小 S 和小 T,每个子集恰好给其中一个人。
分配规则是这样的:
1. 若存在两个集合属于同一个人,那么这两个集合的并也要属于那个人
他计划把这些集合分给小 S 和小 T,每个子集恰好给其中一个人。
分配规则是这样的:
1. 若存在两个集合属于同一个人,那么这两个集合的并也要属于那个人
2. 有 m 个集合是小 S 特别喜欢的,你要把这些集合全部给小 S
3. 小 S 拿到了恰好 k 个集合。
请给出一种方案,或者说明无解。
请给出一种方案,或者说明无解。
M = 0 的做法
我们定义 lowbit(x) 为 x 的二进制下,最小的一个元素(换句话说,就是它对应集合里最小的元素)
我们用 x | y 表示 x 和 y 两个集合的并
断言:我们把所有 lowbit 相同的元素都分给同一个人,这样构造的方案一定是合法的
证明很容易,注意到 lowbit(x | y) 恰好是 lowbit(x) 和 lowbit(y) 之一,若 lowbit(x) 和 lowbit(y) 均属于 A,那么 lowbit(x | y) 也属于 A
我们用 x | y 表示 x 和 y 两个集合的并
断言:我们把所有 lowbit 相同的元素都分给同一个人,这样构造的方案一定是合法的
证明很容易,注意到 lowbit(x | y) 恰好是 lowbit(x) 和 lowbit(y) 之一,若 lowbit(x) 和 lowbit(y) 均属于 A,那么 lowbit(x | y) 也属于 A
lowbit(x) = i 的元素恰好有 2^(N-i-1) 个,我们把 K 二进制拆分,构造答案即可
M > 0 的做法 把上述做法推广一下,我们给每个元素定义一个优先级,使得不同元素优先级不同
对一个集合,我们定义它的“特征”为它之中优先级最高的元素编号
那么,我们把所有“特征”相同的集合分给同一个人,这样一定合法
另一方面,我们可以证明,每一种合法方案都可以按照这种方法构造
所以我们问题有两个:
• 确定每个元素的优先级,从而计算集合的特征
对一个集合,我们定义它的“特征”为它之中优先级最高的元素编号
那么,我们把所有“特征”相同的集合分给同一个人,这样一定合法
另一方面,我们可以证明,每一种合法方案都可以按照这种方法构造
所以我们问题有两个:
• 确定每个元素的优先级,从而计算集合的特征
• 把特征相同的集合分给同一个人
一个观察是,第二个问题其实是不需要考虑的,因为有 K 的限制,每个集合分给谁是确定好的
使用状压DP,从高到低确定每个元素的优先级
记 𝑓[𝑆] 表示集合 S 里的元素已经被分配了最高的若干优先级,是否可行
转移时枚举接下来的优先级最高的元素是哪个,使用一些简单的位运算技巧确定可行性
最后根据这个 DP 还原出一种方案即可。
一个观察是,第二个问题其实是不需要考虑的,因为有 K 的限制,每个集合分给谁是确定好的
使用状压DP,从高到低确定每个元素的优先级
记 𝑓[𝑆] 表示集合 S 里的元素已经被分配了最高的若干优先级,是否可行
转移时枚举接下来的优先级最高的元素是哪个,使用一些简单的位运算技巧确定可行性
最后根据这个 DP 还原出一种方案即可。
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