「CSP-S 2019」初賽解析


  • 前言

    大菜雞 Rainy7 的總結。

    於 2020/09/25 完成。


  • 選擇題

1.若有定義:int a=7; float x=2.5,y=4.7;則表達式x+a%3*(int)(x+y)%2的值是:(    )

A.0.000000          B.2.750000

C.2.500000          D.3.500000

\[\text{原式} =2.5+(7 \mod 1)(int)(2.5+4.7) \mod 2 \]

\[=2.5+7 \mod 2 \]

\[=3.5 \]

故選 D 。

2.下列屬於圖像文件格式的有(   )

A.WMV          B.MPEG

C.JPEG         D.AVI

除了 C 其他都是視頻。

補充一下:除了 JPEG 圖片后綴還有 JPGGIFBMP

故選 C 。

3.二進制數11 1011 1001 0111 和 01 0110 1110 1011 進行邏輯或運算的結果是(   )。

A.11 1111 1111 1101

B.11 1111 1111 1101

C.10 1111 1111 1111

D.11 1111 1111 1111

或:有一個是 \(1\) 就是 \(1\) ,否則為 \(0\)

\(1|1=1,1|0=1,0|1=1,0|0=0\)

故選 D 。

4.編譯器的功能是(  )

A.將源程序重新組合

B.將一種語言(通常是高級語言)翻譯成另一種語言(通常是低級語言)

C.將低級語言翻譯成高級語言

D.將一種編程語言翻譯成自然語言

B 是百科原話。一字未改(……)。

故選 B 。

5.設變量x為float型且已賦值,則以下語句中能將x中的數值保留到小數點后兩位,並將第三位四舍五入的是(   )

A.x=(x*100+0.5)/100.0;

B.x=(int)(x*100+0.5)/100.0;

C.x=(x/100+0.5)*100.0;

D.x=x*100+0.5/100.0;

例如一個數 \(\overline{ab.cdef}\)

\(\overline{ab.cdef} \times 100=\overline{abcd.ef}\)

進位操作 +0.5 ,可以四舍五入。

然后去掉后面沒用的小數 \((int)\overline{abcd.ef}=\overline{abcd}\)

還原 \(\overline{abcd} / 100 =\overline{ab.cd}\)

故選 B 。

6.由數字1,1,2,4,8,8所組成的不同的4位數的個數是(   )

A.104        B.102

C.98         D.100

\(A_4^4=24\)

\(24+24/2*3+24/2/2=102\)

故選 B 。

7.排序的算法很多,若按排序的穩定性和不穩定性分類,則(    )是不穩定排序。

A.冒泡排序

B.直接插入排序

C.快速排序

D.歸並排序

算是概念知識了(……),另補充一些其它的知識。

故選 C 。

8.G是一個非連通無向圖(沒有重邊和自環),共有28條邊,則該圖至少有(   )個頂點。

A.10          B.9

C.11          D.8

因為至少非連通無向圖。所以很明顯可以想到,孤立一個點,然后剩余的點組成一個完全圖。

設有 \(n\) 個點。

\[\frac{1}{2}(n-1)(n-2)=28 \]

\[n=9 \]

故選 B 。

9.一些數字可以顛倒過來看,例如0、1、8顛倒過來看還是本身,6顛倒過來是9,9顛倒過來看還是6,其他數字顛倒過來都不構成數字。類似的,一些多位數也可以顛倒過來看,比如106顛倒過來是901。假設某個城市的車牌只有5位數字,每一位都可以取0到9。請問這個城市有多少個車牌倒過來恰好還是原來的車牌,並且車牌上的5位數能被3整除?(     )

A.40          B.25

C.30          D.20

好就是這道題我去年原地白給。

首先是一個五位數,第一位可以確定第五位,第二位可以確認第四位。

所以先不看四,五位。一二位置可以放 \(0,1,8,6,9\) 而中間只能放 \(0,1,8\)

注意到 \(2\times 1\equiv2\pmod{3}\)\(2\times 8\equiv1\pmod{3}\)

所以前兩位確定可以確定第三位。

\(5 \times 5=25\)

故選 B 。

10.一次期末考試,某班有15人數學得滿分,有12人語文得滿分,並且有4人語、數都是滿分,那么這個班至少有一門得滿分的同學有多少人?(   )

A.23          B.21

C.20          D.22

容斥, \(15+12-4=23\)

故選 A 。

11.設A和B是兩個長為n的有序數組,現在需要將A和B合並成一個排好序的數組,請問任何以元素比較作為基本運算的歸並算法,在最壞情況下至少要做多少次比較?( )

A.\(n^2\)          B.\(n log n\)

C.\(2n\)         D.\(2n-1\)

考慮最壞情況,為了比較次數最多,所以兩個序列輪流取數。

注意到,最后一個數沒有的可比。

故選 D 。

12.以下哪個結構可以用來存儲圖?(   )

A.棧          B.二叉樹

C.隊列      D.鄰接矩陣

(……)

故選 D 。

13.以下哪些算法不屬於貪心算法(   )。

A.Di.jkstra算法

B.Floyd算法

C.Prim算法

D.Kruskal算法

Floyd 是 DP 思想。

故選 B 。

14.有一個等比數列,共有奇數項,其中第一項和最后一項分別是2和118098,中間一項是486,請問一下哪個數是可能的公比?(         )。

A.5          B.3

C.4          D.2

\[2x^n=118098 \]

\[x^n=59049 \]

易得,是 \(3\) 的倍數。

故選 B 。

15.有正實數構成的數字三角形排列形式如圖所示。第一行的數為 \(a(1,1)\) ,第二行 \(a(2,1)\)\(a(2,2)\) ,第 \(n\) 行的數為 \(a(n,1)\) ,$ a(n,2)$ ,…,\(a(n,n)\) 。從 \(a(1,1)\) 開始,每一行的數 \(a(i,j)\) 只有兩條邊可以分別通向下一行的兩個數 \(a(i+1,j)\)\(a(i+1,j+1)\)。用動態規划算法找出一條從 \(a(1,1)\) 向下通道 \(a(n,1)\)\(a(n,2)\),…,\(a(n,n)\) 中某個數的路徑,使得該路徑上的數之和最大。

\(C_{i,j}\) 是從 \(a(1,1)\)\(a(i,j)\) 的路徑上的數的最大和,並且 \(C_{i,0}= C_{0,j}=0\) ,則\(C_{i,j}\) =( )

A.\(\max(C_{i-1,j-1},C_{i-1,j})+ a(i,j)\)

B.\(C_{i-1,j-1}+C_{i-1,j}\)

C.\(\max(C_{i-1,j-1},C_{i-1,j})+1\)

D.\(\max(C_{i,j-1},C_{i-1,j})+ a(i,j)\)

(……)數字三角形。

故選 A 。


  • 閱讀程序

我覺得要采取居中碼風

#include <cstdio>
using namespace std;
int n;
int a[100];

int main() {
    scanf("%d", &n);
    for (int i = 1; i <= n; ++i)
        scanf("%d", &a[i]);
    int ans = 1;
    for (int i = 1; i <= n; ++i) {
        if (i > 1 && a[i] < a[i - 1])
            ans = i;
        while (ans < n && a[i] >= a[ans + 1])
            ++ans;
        printf("%d\n", ans);
    }
    return 0;
}

1.第16行輸出ans時,ans的值一定大於i。( )

考慮反例,當 \(ans=i=n\) 時,while 不會跑,所以此時 \(ans=i\)

故判錯 。

2.程序輸出的ans小於等於n。( )

顯然。因為在for中, ans 最多賦值到 n ,while 中也是。

故判對。

3.若將第12行的 < 改為 !=,程序輸出的結果不會改變。( )

4.當程序執行到第16行時,若 \(ans - i> 2\) ,則\(a_{i+1} < a_i\)。 ( )

先大致跑一遍,大概知道是這個東西:

\(| >x_i | x_i | \le x_i | \le x_i | \le x_i |\)

所以第四題成立。判對。

第三題,如果不看 \(<\) 就有 \(>\)\(=\) 。但根據題意只要考慮前者。

\(| <x_i | x_i | \le x_i | \le x_i | \le x_i |\)

考慮的就是 ans 結果是否改變。

不影響。

故判對。

5.若輸入的a數組是一個嚴格單調遞增的數列, 此程序的時間復雜度( )

A. O(logn) B. O(\(n^2\))

C. O(nlogn) D. O(n)

若是嚴格單調遞增,那if就無法執行,ans也不會重置。

故選 D 。

6.最壞情況下,此程序的時間復雜度是( )。

A. O(\(n^2\))
B. O(logn)
C. O(n)
D. O(nlogn)

嚴格單調遞減,每次 if 都要重置 ans 。每次都要跑一邊 while

故復雜度為 \(n^2\) ,選 A。

#include <iostream>
using namespace std;

const int maxn = 1000;
int n;
int fa[maxn], cnt[maxn];

int getRoot(int v) {
    if (fa[v] == v) return v;
    return getRoot(fa[v]);
}

int main() {
    cin >> n;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        fa[i] = i;
        cnt[i] = 1;
    }
    int ans = 0;
    for (int i = 0; i < n - 1; ++i) {
        int a, b, x, y;
        cin >> a >> b;
        x = getRoot(a);
        y = getRoot(b);
        ans += cnt[x] * cnt[y];
        fa[x] = y;
        cnt[y] += cnt[x];
    }
    cout << ans << endl;
    return 0;
}

首先,很顯然的看出來是並查集。

所以 \(fa[]\) 指的是所在集合,\(cnt[]\) 指的是集合大小。

1.輸入的a和b值應在[0, n-1]的范圍內。()

集合的編號范圍就是 $ [0,n) $ ,不在這個范圍肯定不行對吧(

故判對。

2.第16行改成fa[i] = 0;,不影響程序運行結果。( )

如果都設為 \(0\) ,那就都在一個集合里了。判錯。

3.若輸入的 \(a\)\(b\) 值均在 \([0, n-1]\) 的范圍內,則對於任意 \(0 \le i<n\) 都有 \(0 \le fa[i] <n\) ( )

無論指向那個集合,也只是賦值來賦值去,而初始值就在 \([0,n-1]\) 中,所以判對。

4.若輸入的 \(a\)\(b\) 值均在 \([0, n-1]\) 的范圍內,則對於任意 \(0 \le i<n\) 都有 \(1 \le cnt[i] \le n\) ( )

按道理說集合大小不可能超過 \(n\) 的。

但是如果 \(a\)\(b\) 所在的集合是同一個,那就是同一個集合合並兩次 (我 並 我 自 己)

所以有可能會大於 \(n\)

故判錯。

5.當 \(n\) 等於 \(50\) 時,若 \(a,b\) 的值都在 \([0,49]\) 的范圍內,且在第 \(25\) 行時 \(x\) 總是不等於 \(y\) ,那么輸出為()。

A. 1276 B. 1176 C. 1225 D. 1250

你看這個選擇題說明怎么合並結果都是一樣的。

所以不妨假設,一個一個合並。

\[ans=\sum_{i=1}^{n-1}i \times 1 \]

\[ans=\frac{1}{2} \times 50 \times 49 \]

\[ans=1225 \]

故選 C 。

6.此程序的時間復雜度是()。

A. \(O(n)\) B. \(O(logn)\) C. \(O(n^2)\) D. \(O(nlogn)\)

注意到,並查集沒有壓縮路徑。

故選 C 。

\(t\)\(s\) 的子序列的意思是:從 \(s\) 中刪去若干個字符,可以得到 \(t\);特別的,如果 \(s=t\) ,那么 \(t\) 也是 \(s\) 的子序列;空串是任何串的子序列。

例如: \(\texttt{acd}\)\(\texttt{abcde}\) 的子序列, \(\texttt{acd}\)\(\texttt{acd}\) 的子序列,但 \(\texttt{acd}\) 不是 \(\texttt{abcde}\) 的子序列。

\(s[x..y]\) 表示 \(s[x] ...s[y]\)\(y-x+l\) 個字符構成的字符串,若 \(x>y\)\(s[x..y]\) 是空串。\(t[x..y]\) 同理。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
const int max1 = 202;
string s, t;
int pre[max1], suf[max1];

int main() {
    cin >> s >> t;
    int slen = s.length(), tlen = t.length();

    for (int i = 0, j = 0; i < slen; ++i) {
        if (j < tlen && s[i] == t[j]) ++j;
        pre[i] = j; // t[0..j-1] 是 s[0..i] 的子序列
    }

    for (int  i = slen - 1 , j = tlen - 1; i >= 0; --i) {
        if(j >= 0 && s[i] == t [j]) --j;
        suf[i]= j; // t[j+1..tlen-1] 是 s[i..slen-1] 的子序列
    }

    suf[slen] = tlen -1;
    int ans = 0;
    for (int i = 0, j = 0, tmp = 0; i <= slen; ++i){
        while(j <= slen && tmp >= suf[j] + 1) ++j;
        ans = max(ans, j - i - 1);
        tmp = pre[i];
    }
    cout << ans << endl;
    return 0;
}
/*
提示: t[0..pre[i] -1]是 s[0..i]的子序列;
t[suf[i]+1..tlen-1]是 s[i..slen-1]的子序列。
*/

本題是求 \(s\) 中連續刪除至多幾個字母后,\(t\) 仍然是 \(s\) 的子序列。

但是其實這點不好看。但是做題的時候能大致猜出一個方向(

1.程序輸出時,\(suf\) 數組滿足:對任意 \(0 \le i < slen\) , \(suf[i] \le suf[i + 1]\) 。 ()

在循環中,可以看出隨着 \(i\) 的減少, \(j\) 從未遞增。

故判對。

2.當 \(t\)\(s\) 的子序列時,輸出一定不為 \(0\) 。()

考慮舉反例。

當兩個都為空串的時候,答案就是 \(0\)

但是不能有空串(要輸入);所以退一步。

假設 \(t=s=\texttt{a}\) ,結果為 \(0\)

故判錯。

3.程序運行到第 \(23\) 行時,j-i-1 一定不小於 \(0\) 。()

還是考慮舉反例。

想到為了讓其危負數,那 while 就不執行。

\(s=\texttt{a}, t=\texttt{b}\) ,所以 \(j-i-1=0-0-1=-1<0\)

故判錯。

4.當 \(t\)\(s\) 的子序列時,\(pre\) 數組和 \(suf\) 數組滿足:對任意 $0 \le i < slen, pre[i] > suf[i + 1] + 1 $ 。 ()

因為 \(t[0..pre[i]-1],t[sub[i+1]+1..lent-1]\)\(s[0..i],s[i+1..lens-1]\) 的子序列。

所以不會重疊。

\[pre[i]-1 < suf[i+1]+1 \]

\[pre[i] \le suf[i+1]+1 \]

故判錯。

5.若 \(tlen=10\) ,輸出為 \(0\) ,則 \(slen\) 最小為()

A. 10 B. 12 C. 0 D. 1

首先,當 \(s\) 為空串的時候,輸出也是為 \(0\)

但是不能為空串,所以退一步,當 \(s\) 長度為 \(1\)

故選 D 。

6.若 \(tlen=10\) ,輸出為 \(2\) ,則 \(slen\) 最小為()。

A. 0 B. 10 C. 12 D. 1

\(t\) 有10個字母,\(s\) 為 含子序列 \(t\) 的一串東西 和刪除的 \(2\) 個字母。

考慮最小,那串東西就是 \(t\) ,所以 \(10+2=12\)

故選 C 。


  • 完善程序

(匠人的自我修養)一個匠人決定要學習 \(n\) 個新技術。要想成功學習一個新技術,他不僅要擁有一定的經驗值,而且還必須要先學會若干個相關的技術。學會一個新技術之后,他的經驗值會增加一個對應的值。給定每個技術的學習條件和習得后獲得的經驗值,給定他已有的經驗值,請問他最 多能學會多少個新技術。
輸入第一行有兩個數,分別為新技術個數 \(n(1 \le n \le 10^3)\) ,以及己有經驗值\((\le 10^7)\)

接下來n行。第i行的兩個正整數,分別表示學習第i個技術所需的最低經驗值 \((\le 10^7)\),以及學會第i個技術后可獲得的經驗值 \((\le 10^7)\)

接下來 \(n\) 行。第 \(i\) 行的第一個數 \(m_i(1 \le m_i < n)\) ,表示第 \(i\) 個技術的相關技術數量。緊跟着 \(m\) 個兩兩不同的數,表示第 \(i\) 個技術的相關技術編號。

輸出最多能學會的新技術個數。

下面的程序以 \((n^2)\) 的時間復雜度完成這個問題,試補全程序。

#include<cstdio>
using namespace std;
const int maxn = 1001;

int n;
int cnt[maxn];
int child [maxn][maxn];
int unlock[maxn];
int threshold[maxn], bonus[maxn];
int points;
bool find(){
    int target = -1;
    for (int i = 1; i <= n; ++i)
        if(① && ②){
            target = i;
            break;
    }
    if(target == -1)
        return false;
    unlock[target] = -1;
    ③
    for (int i = 0; i < cnt[target]; ++i)
        ④
    return true;
}

int main(){
    scanf("%d%d", &n, &points);
    for (int i = 1; i <= n; ++i){
        cnt[i] = 0;
        scanf("%d%d", &threshold[i], &bonus[i]);
    }
    for (int i = 1; i <= n; ++i){
        int m;
        scanf("%d", &m);
        ⑤
        for (int j = 0; j < m; ++j){
            int fa;
            scanf("%d", &fa);
            child[fa][cnt[fa]] = i;
            ++cnt[fa];
        }
    }

    int ans = 0;
    while(find())
        ++ans;

    printf("%d\n", ans);
    return 0;
}

①處應填()

A. unlock[i] <= 0

B. unlock[i] >= 0

C. unlock[i] == 0

D. unlock[i] == -1

②處應填()

A. threshold[i] > points

B. threshold[i] >= points

C. points > threshold[i]

D. points >= threshold[i]

③處應填()

A. target = -1

B. --cnt[target]

C. bonus[target] = 0

D. points += bonus[target]

④處應填()

A. cnt[child[target][i]] -= 1

B. cnt[child[target][i]] = 0

C. unlock[child[target][i]] -= 1

D. unlock[child[target][i]] = 0

⑤處應填()

A. unlock[i] = cnt[i]

B. unlock[i] = m

C. unlock[i] = 0

D. unlock[i] = -1

大致看完程序,發現其實是一個拓撲排序。每次 \(find()\) 找的是可以選擇的課程。

根據第②題,可以推出, \(points\) 是總經驗值。

\(unlock[]\) ,根據⑤,因為如果為 \(0\) 等於沒有這行。再看①,可以推測出 \(unlock_i\) 表示第 \(i\) 個學科還差幾個學科。

所以⑤選 B ,①選 C 。

看③,首先排除 A 和 B 。而刪除 \(bonus\) 的沒有用,\(points\) 反而要加上所得經驗值。故選 D 。

看④,推測要改變 \(unlock\) 要學的科目數減一,故選 C 。

(取石子)Alice和Bob兩個人在玩取石子游戲。他們制定了 \(n\) 條取石子的規則,第 \(i\) 條規則為:如果剩余石子的個數大於等於 \(a[i]\) 且大於等於 \(b[il\) ,那么他們可以取走 \(b[i]\) 個石子。

他們輪流取石子。如果輪到某個人取石子, 而他無法按照任何規則取走石子,那么他就輸了。一開始石子有 \(m\) 個。請問先取石子的人是否有必勝的方法?

輸入第一行有兩個正整數,分別為規則個數 \(n (1<n<64)\) ,以及石子個數 \(m (<=10^7)\)

接下來 \(n\) 行。第 \(i\) 行有兩個正整數 \(a[i]\)\(b[i]\)\((1 \le a[i] \le 10^7,1 \le b[i] \le 64)\)

如果先取石子的人必勝,那么輸出Win,否則輸出Loss

提示:

可以使用動態規划解決這個問題。由於 \(b[i]\) 不超過 \(64\) ,所以可以使用 \(64\) 位無符號整數去壓縮必要的狀態。

\(status\) 是勝負狀態的二進制壓縮,\(trans\) 是狀態轉移的二進制壓縮。

#include <cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int maxn = 64;
int n, m;
int a[maxn], b[maxn];
unsigned long long status, trans;
bool win;
int main(){
    scanf("%d%d", &n, &m);
    for (int i = 0; i < n; ++i)
        scanf("%d%d", &a[i], &b[i]);
    for(int i = 0; i < n; ++i)
        for(int j = i + 1; j < n; ++j)
            if (aa[i] > a[j]){
                swap(a[i], a[j]);
                swap(b[i], b[j]);
            }
    status = ①;
    trans = 0;
    for(int i = 1, j = 0; i <= m; ++i){
        while (j < n && ②){
            ③;
            ++j;
        }
        win = ④;
        ⑤;
    }

    puts(win ? "Win" : "Loss");

    return 0;
}	

①處應填( )

A. 0 B. ~0ull C. ~0ull^1 D. 1

因為是 DP ,所以可以看出來 DP 的有一維被壓掉了。

我感覺, 其實 \(status\) 本來是一維數組。

所以初始狀態時,石頭數量為 \(0\)

所以無論如何先手必勝。

故選 C 。

②處應填( )

A. a[j] < i B. a[j] == i C. a[j] !=i D. a[j]>1

while 中要判斷的是能滿足條件的。

其實應是 \(a_j \le i\) ,但開頭有排序過,所以等價於 \(a_j=i\)

故選 B 。

③處應填( )

A. trans |=1ull << (b[j] - 1)

B. status |=1ull << (b[j] - 1)

C. status +=1ull << (b[j] - 1)

D. trans +=1ull << (b[j] - 1)

首先,位運算咋有 + 呢?所以排除 C 和 D 。

有已知得, \(trans\) 是 DP 轉移中的變量,而這個空顯然在轉移中(,所以排除 B 。

故選 A 。

④處應填( )

A. ~status| trans B. status & trans

C. status | trans D. ~status & trans

轉移完了。

所以是當前狀態(轉移狀態 \(trans\) )和上次狀態 \(status\) 合並。

所以如果上次先手輸了,這次就可以先取這次的石頭。上次取完了這波石頭是后手先取。

所以 \(status\) 狀態取反。

所以是與操作,選 D 。

⑤處應填( )

A. trans =status | trans ^ win

B. status = trans >> 1 ^ win

C. trans =status ^ trans | win

D. status = status << 1 ^ win

首先肯定是 \(status\) 轉移,排除 A 和 C 。

要轉入下一個更多石子的局面,肯定是從當前局面輸贏起步,所以不可能是 B 。

選 D 。


\[\text{by Rainy7} \]


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