整理的演算法模板合集: ACM模板
點我看演算法全家桶系列!!!
實際上是一個全新的精煉模板整合計劃
正文更新啦:《演算法競賽中的初等數論》正文 0x00整除、0x10 整除相關(ACM / OI / MO)(十五萬字符數論書)
目錄
- A - Add and Divide
- B - Replace and Keep Sorted
- C - Floor and Mod
- D - Multiples and Power Differences
- E - Move and Swap
- F - Copy or Prefix Sum
怎么這么多人AK呀 … 確實挺簡單的 (●ˇ?ˇ●) 考到了很多常用技巧,一堆智商檢測題,簡直好評hhh
不過怎么全是簽到題呀,確實比較考察思維hhh但是比賽過的人卻很少 ~ 以前前幾題都是能過一萬五來著,這次只有幾千…
比賽鏈接:https://codeforces.com/contest/1485
A - Add and Divide
Problem A Add and Divide

Translation
給定兩個正整數
a
a
a,
b
b
b ,你可以進行兩種操作:
- 使得 a = ? a b ? a=\lfloor\cfrac{a}{b}\rfloor a=?ba??
- 使得 b = b + 1 b = b + 1 b=b+1
請問最少多少次操作,使得 a = 0 a=0 a=0,
Word

Solution
簽到題 ~
之前做過這種題目,鏈接:2021年洛谷一月月賽(Div1、Div2,6題)全部題解 C題,比這個難多了 ~
但是萬變不離其宗,那道題同樣有兩個操作,加一或者 × 2 \times 2 ×2 ,最小費用修改,使得整個序列滿足一個條件,需要套一個二分加DP,
中心思想還是分析性質,我們發現 + + + 操作前期比 × \times × 收益更大,后期 × \times × 操作比 + + + 操作收益更大,由于乘的話是指數級增長,所以那么資料是 1 0 9 10^9 109 ,實際的操作次數也是常數級別的,所以我們可以暴力,這道題僅要求將 a a a 除到 0 0 0,我們僅需將 b b b 加到 10 10 10 即可,然后暴力計算,
其實可以簡單地證明一下,為什么到 10 10 10 一定ok,實際上一次加操作,最后的總貢獻是你乘的次數,如果當你乘一次的貢獻就已經超過了乘的次數,也就是說乘的貢獻此時一定超過了加的貢獻,所以簡單算一下,我們發現 log ? 10 1 0 9 = 9 \log_{10}10^9=9 log10?109=9, 所以只需要加到10即可 ~
Code
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <cmath>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef int itn;
const int N = 5007;
const ll INF = 4e18;
int n, m, t;
ll a, b;
void solve()
{
scanf("%lld%lld", &a, &b);
if(a == 0) {
puts("0");
return ;
}
ll res = INF, ans;
ll cnt = 0;
ll B = b;
if(b == 1) b ++ , cnt ++ ;
for(; b <= 10; ++ b) {
ans = 0;
cnt ++ ;
ll tmp_a = a;
while(tmp_a) {
tmp_a /= b;
ans ++ ;
}
ans += cnt;
ans -- ;
if(ans < res) res = ans;
}
if(B > 10) {
ans = 0;
while(a) {
a /= B;
ans ++ ;
}
}
res = min(res, ans);
printf("%lld\n", res);
return ;
}
int main()
{
scanf("%d", &t);
while(t -- ) {
solve();
}
}
B - Replace and Keep Sorted
Problem B Replace and Keep Sorted

Translation
對于一個正整數 k k k ,規定兩個序列是 “ k k k 相似序列” 需要滿足以下要求:
- 兩個序列嚴格遞增
- 兩個序列有相同的長度
- 兩個序列的元素的取值 ∈ [ 1 , k ] \in[1,k] ∈[1,k]
- 兩個序列僅有一個位置的元素不同
給定一個正整數 k k k,一個嚴格遞增的序列 a a a ,將會有 q q q 次詢問,每次詢問一個區間 l l l , r r r ,你的任務是每次輸出有多少種 b b b 序列是序列 a l , a l + 1 , a l + 2 ? ? , a r a_l,a_{l+1},a_{l+2}\cdots,a_r al?,al+1?,al+2??,ar? 的 “ k k k 相似序列” ,
Word

Solution
簽到題 ~
注意一個重要的性質:嚴格遞增
因為元素的取值只能是 [ 1 , k ] [1,k] [1,k] ,并且兩個序列必須只能有一個不同的元素,由于序列一定嚴格遞增,求總的方案數,實際上對于每一個序列來說,每次只能有一個位置不同,而對于這個位置來說,手算一下發現,對于每一個區間里的數,一共有 a [ i + 1 ] ? a [ i ? 1 ] ? 2 a[i+1]-a[i-1]-2 a[i+1]?a[i?1]?2 種選法,對于區間的邊界來說,一共有 a [ i + 1 ] ? a [ i ? 1 ] ? 2 a[i+1]-a[i-1]-2 a[i+1]?a[i?1]?2 種選法,設每一個位置 i i i 的選法就是 i i i 的權值,由加法原理可知,總方案數就是區間權值和,所以我們直接使用一個前綴和維護一下即可,
Code
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <cmath>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef int itn;
const int N = 2e5 + 7;
const ll INF = 4e18;
int n, m, t, q, k;
ll val[N], a[N];
ll sum[N];
int main()
{
scanf("%d%d%d", &n, &q, &k);
for(int i = 1; i <= n; ++ i) {
scanf("%d", &a[i]);
}
a[0] = 1, a[n + 1] = k;
for(int i = 1; i <= n; ++ i) {
val[i] = a[i + 1] - a[i - 1] - 2;
sum[i] = sum[i - 1] + val[i];
}
while(q -- ) {
int l, r;
scanf("%d%d", &l, &r);
ll ans = sum[r - 1] - sum[l];
ans += a[l + 1] - 1 - 1;
ans += k - a[r - 1] - 1;
printf("%lld\n", ans);
}
return 0;
}
C - Floor and Mod
Problem C Floor and Mod

Translation
定義一對數 ( a , b ) (a,b) (a,b) 是特殊的,當且僅當 ? a b ? = a m o d ?? b \lfloor\cfrac{a}{b}\rfloor=a\mod b ?ba??=amodb
給定 x x x 和 y y y ,求一共有多少對特殊的數 ( a , b ) (a,b) (a,b) ,當 1 ≤ a ≤ x , 1 ≤ b ≤ y 1\le a\le x,1\le b\le y 1≤a≤x,1≤b≤y,
Solution
簽到
?
\cdots
?
反正不是太難hhh
不就是推柿子嘛,我DNA動了
?
a
b
?
=
a
m
o
d
??
b
\lfloor\cfrac{a}{b}\rfloor=a\mod b
?ba??=amodb
?
a
b
?
=
a
?
?
a
b
?
×
b
\lfloor\cfrac{a}{b}\rfloor=a-\lfloor\cfrac{a}{b}\rfloor\times b
?ba??=a??ba??×b
a
=
?
a
b
?
×
(
b
+
1
)
a=\lfloor\cfrac{a}{b}\rfloor\times (b+1)
a=?ba??×(b+1)
a
b
+
1
=
?
a
b
?
\cfrac{a}{b+1}=\lfloor\cfrac{a}{b}\rfloor
b+1a?=?ba??
因為 ? a b ? \lfloor\cfrac{a}{b}\rfloor ?ba?? 一定是整數,所以 a b + 1 \cfrac{a}{b+1} b+1a? 一定是整數,所以 b + 1 ∣ a b+1\ |\ a b+1 ∣ a,
分類討論:
若 ? a b ? < b \lfloor\cfrac{a}{b}\rfloor<b ?ba??<b
則等式兩邊同除以 b b b :
a b + 1 = ? a b ? b \cfrac{a}{b+1}=\cfrac{\lfloor\frac{a}{b}\rfloor}{b} b+1a?=b?ba???
a b + 1 b = ? a b b ? \cfrac{\frac{a}{b+1}}{b}=\lfloor\frac{\frac{a}{b}}{b}\rfloor bb+1a??=?bba???
a b 2 + b = 0 \cfrac{a}{b^2+b}=0 b2+ba?=0
顯然 a < b 2 + b a<b^2+b a<b2+b
即 a ∈ [ 0 , b 2 + b ? 1 ] a\in [0,b^2+b-1] a∈[0,b2+b?1],那么問題就變成了在這個區間里一共多少個 a a a,使得 b + 1 ∣ a b+1\ |\ a b+1 ∣ a ,答案很顯然就是 b 2 + b ? 1 b + 1 \cfrac { b^2+b-1}{b+1} b+1b2+b?1? ,可以理解為區間 [ 0 , b 2 + b ? 1 ] [0,b^2+b-1] [0,b2+b?1] 內, b ? 1 b-1 b?1 的倍數的個數(因為 b + 1 ∣ a b+1\ |\ a b+1 ∣ a),
我們考慮列舉 b b b ,則最終的答案為:
∑ b = 1 y a n s = m i n { x , b 2 + b ? 1 } b + 1 \sum\limits_{b=1}^{y} ans = \cfrac {min\{x, b^2+b-1\}}{b+1} b=1∑y?ans=b+1min{x,b2+b?1}?
那么分析: m i n { x , b 2 + b ? 1 } min\{x, b^2+b-1\} min{x,b2+b?1},很明顯當 b ≤ x b\le \sqrt x b≤x ? 的時候, b 2 + b ? 1 > x b^2+b-1>x b2+b?1>x,也就是說我們僅需要列舉到 x \sqrt x x ? 即可,剩余的情況 m i n { x , b 2 + b ? 1 } min\{x, b^2+b-1\} min{x,b2+b?1} 均為 x x x ,也就是說我們就可以使用整除分塊解決,整體時間復雜度為 O ( n ) O(\sqrt n) O(n ?) ,
整除分塊又稱數論分塊,詳見我的學習筆記:https://fanfansann.blog.csdn.net/article/details/110579001
Code
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <vector>
#include <unordered_map>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef pair<int, int> PII;
typedef int itn;
const int N = 5e6 + 7, M = 1e6 + 7, mod = 1e9 + 7;
const int INF = 1e9 + 7;
int n, m, t, k, q;
ll x, y;
void solve()
{
scanf("%lld%lld", &x, &y);
ll a, b = 1;
ll ans = 0;
for(; b * b + b - 1 <= x && b <= y; ++ b) {
ans += (b * b + b - 1) / (b + 1);
}
ll l = b + 1, r;
for(; l <= x && l <= y + 1; l = r + 1) {
r = x / (x / l);
if(r > y + 1) break;
ans += x / l * (r - l + 1);
}
if(l <= x) {
r = y + 1;
ans += x / l * (r - l + 1);
}
/*
int k = min(x, y);
for(int l = b + 1, r; l <= k; l = r + 1) {
r = min(k, min(x / (x / l), y / (y / l)));
ans += x / l * (r - l + 1);
}*/
printf("%lld\n", ans);
}
int main()
{
scanf("%d", &t);
while(t -- ) {
solve();
}
return 0;
}
D - Multiples and Power Differences
Problem D Multiples and Power Differences

Word


Solution
簽到題
先手玩樣例
1 2
2 3
···
6 2
2 6
16 16 16
16 16 16
···
16 32 16
32 16 32
發現首先要考慮的是位置對應,所以我們按照奇數偶數分開,奇行偶列,奇行奇列,偶行奇列,偶行偶列,使用位運算可以將他們分開:
1 ^ 1 = 0 1 ^ 0 = 1
↖ ↗
↙ ↘
0 ^ 1 = 1 0 ^ 0 = 0
解決了位置放置的問題,再來思考如何求矩陣 b b b,
首先每一個 b i , j b_{i,j} bi,j? 必須是 a i , j a_{i,j} ai,j? 的倍數,并且 b i , j ≤ 1 0 6 b_{i,j}\le 10^6 bi,j?≤106,
首先亂搞肯定不行, b b b 種的每一個數都有要求,必須和相鄰的格子差值的絕對值為 k 4 k^4 k4 ,但是 k k k 僅需大于 1 1 1 即可,沒有其他的要求,啥都行,而 1 ≤ a i , j ≤ 16 1\le a_{i,j}\le 16 1≤ai,j?≤16 所以這就給我們了一個提示, k k k 的取值根據當前的 a a a 來決定,
所以我們必須要同時滿足:
首先必須是 a a a 的倍數,然后差值還必須是 k 4 k^4 k4,
因為要的是差值,我們不好控制這個差值,只有當一個數是固定的,這樣我們將另一個數加上 k 4 k^4 k4 ,這樣我們就可以控制這個差值了,再結合上面我們分析樣例,發現確實有一些數是可以不變的,所以我們考慮有沒有一個數一定是 a i , j a_{i,j} ai,j? 的倍數?而 b b b 還有限制 , b i , j ≤ 1 0 6 b_{i,j}\le 10^6 bi,j?≤106,需要盡量的小,還要一定是全部的倍數 —— 最小公倍數LCM,其實關鍵在于 1 ≤ a i , j ≤ 16 1\le a_{i,j}\le 16 1≤ai,j?≤16,給定一個很小的小范圍, b b b 也有范圍,這些都是提示呀各位,我們計算發現 1 1 1 ~ 16 16 16 的 L C M = 720720 ≤ 1 0 6 LCM=720720\le 10^6 LCM=720720≤106,這樣還滿足了一定是 a i , j a_{i,j} ai,j? 的倍數,而且還是一個固定的值,這樣我們就可以控制兩個數的差值,完美!
最后如何控制差值,我們僅需根據最開始奇偶分類, 1 1 1 為 L C M LCM LCM , 0 0 0 呢,想要 1 1 1 和 0 0 0 的差值是 k 4 k^4 k4 ,而 k k k 任意,所以我們取 0 0 0 位置上的 a i , j a_{i,j} ai,j? 即可, 0 0 0 的值就是 L C M + ( a i , j ) 4 LCM+(a_{i,j})^4 LCM+(ai,j?)4,
Code
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <vector>
#include <unordered_map>
#include <queue>
#include <set>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef int itn;
typedef pair<int, int> PII;
const int N = 3e4 + 7, M = 6e6 + 7, mod = 1e9 + 7;
const ll INF = 1e18 + 7;
int lcm(itn a, int b)
{
return a / __gcd(a, b) * b;
}
itn n, m, x;
itn main()
{
scanf("%d%d", &n, &m);
int LCM = 1;
for(int i = 1; i <= 16; ++ i) {
LCM = lcm(LCM, i);
}
for(int i = 1; i <= n; ++ i) {
for(int j = 1; j <= m; ++ j) {
scanf("%d", &x);
if(((i ^ j) & 1) == 0)//其實無所謂
printf("%d ", LCM);
else printf("%d ", LCM + x * x * x * x);
}
puts("");
}
return 0;
}
E - Move and Swap
待更…
F - Copy or Prefix Sum
Problem F Cpoy or Prefix Sum

Translation
給定一個 b b b 陣列,一個 a a a 是合法的指對于每一個 i i i 都有 b i = a i b_i=a_i bi?=ai? b i = ∑ j = 1 i a j b_i=\sum\limits_{j=1}^{i}a_j bi?=j=1∑i?aj? ,問合法的 a a a 有多少個,
1 ≤ t ≤ 1 0 4 , 1 ≤ ∑ n ≤ 2 × 1 0 5 , ? 1 0 9 ≤ b i ≤ 1 0 9 1\le t\le 10^4,1\le \sum n\le 2\times 10^5,-10^9\le b_i\le 10^9 1≤t≤104,1≤∑n≤2×105,?109≤bi?≤109
Word


Solution
看著這個式子,很明顯就是一個DP,
因為題目中
a
a
a 可以等于
b
i
=
∑
j
=
1
i
a
j
b_i=\sum\limits_{j=1}^{i}a_j
bi?=j=1∑i?aj?,所以DP考慮維護前綴和,
f
[
i
]
[
j
]
f[i][j]
f[i][j] 表示前
i
i
i 個數中,前綴和為
j
j
j 的方案數,初始化經典
f
[
0
]
[
0
]
=
1
f[0][0]=1
f[0][0]=1 ,最終的答案很明顯就是
∑
j
=
m
i
n
m
a
x
f
[
n
]
[
j
]
\sum\limits_{j=min}^{max}f[n][j]
j=min∑max?f[n][j],
有了邊界,答案,開考慮轉移方程,
因為有兩種情況,所以分類討論,
當 a [ i ] a[i] a[i] 等于 b [ i ] b[i] b[i] 時:
對于 j ∈ [ m i n , m a x ] j\in[min,max] j∈[min,max] 很明顯
- 有 f [ i ] [ j ] = f [ i ? 1 ] [ j ? b [ i ] ] f[i][j]=f[i-1][j-b[i]] f[i][j]=f[i?1][j?b[i]]
當 a [ i ] a[i] a[i] 等于 b i = ∑ j = 1 i a j b_i=\sum\limits_{j=1}^{i}a_j bi?=j=1∑i?aj? 時,我們計算前綴和 s u m [ i ] sum[i] sum[i],即此時 a [ i ] = b [ i ] ? s u m [ i ? 1 ] a[i]=b[i]-sum[i-1] a[i]=b[i]?sum[i?1]:
- 有 f [ i ] [ b [ i ] ] = ∑ j = ? m i n m a x f [ i ? 1 ] [ j ] f[i][b[i]]=\sum\limits_{j=-min}^{max}f[i-1][j] f[i][b[i]]=j=?min∑max?f[i?1][j]
不過由于資料過大,我們不能直接開陣列,但是資料量小,所以我們可以使用 map 來代替陣列,進行轉移,
但是我們這樣暴力回圈遞推,并且因為使用到了 map ,所以總的時間復雜度為
O
(
n
2
l
o
g
n
)
O(n^2logn)
O(n2logn),而
1
≤
n
≤
2
×
1
0
5
1\le n\le 2\times 10^5
1≤n≤2×105,所以考慮如何優化,
我們發現實際上第一個轉移方程就是所有的元素全部向右移動 b [ i ] b[i] b[i] ,所以對于第一種轉移,我們只需要記錄一下最終向右移動了多少,然后每次 O ( 1 ) O(1) O(1) 轉移,
對于第二個轉移方程,實際意義就是 f [ i ] [ b [ i ] ] f[i][b[i]] f[i][b[i]] 等于前面的所有元素之和,設原來的全域之和(也就是答案)應該是 a n s ans ans, f [ i ] [ b [ i ] ] = a n s f[i][b[i]]=ans f[i][b[i]]=ans,原來的 f [ i ] [ b [ i ] ] f[i][b[i]] f[i][b[i]] 沒了,也就是新的全域和變成了 a n s = a n s + a n s ? f [ i ] [ b [ i ] ] ans=ans+ans-f[i][b[i]] ans=ans+ans?f[i][b[i]],
最后因為 ? 1 0 9 ≤ b i ≤ 1 0 9 -10^9\le b_i\le 10^9 ?109≤bi?≤109,所以有可能答案為負數,所以最后 mod 的時候注意加上 mod 消掉負數,
Code
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <vector>
#include <unordered_map>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef pair<int, int> PII;
typedef int itn;
const int N = 5e5 + 7, M = 1e6 + 7, mod = 1e9 + 7;
const int INF = 1e9 + 7;
int n, m, t, k, q;
ll x, y;
map<ll, ll>mp;
ll b[N];
void solve()
{
ll deviation = 0, ans = 0;
scanf("%d", &n);
mp.clear();
mp[0] = 1;
ans = 1;
for(int i = 1; i <= n; ++ i) {
scanf("%lld", &b[i]);
}
for(int i = 1; i <= n; ++ i) {
deviation -= b[i];
ll change = ans - mp[b[i] + deviation];
mp[b[i] + deviation] = ans;
ans = ans + change % mod;
}
printf("%lld\n", (ans % mod + mod) % mod);
return ;
}
int main()
{
scanf("%d", &t);
while(t -- ) {
solve();
}
}
轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/ruanti/259773.html
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