本場鏈接：AtCoder Beginner Contest 199
A - Square Inequality
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define forn(i,x,n) for(int i = x;i <= n;++i)
#define forr(i,x,n) for(int i = n;i >= x;--i)
#define Angel_Dust ios::sync_with_stdio(0);cin.tie(0)
int main()
{
Angel_Dust;
int a,b,c;cin >> a >> b >> c;
if(a * a + b * b < c * c) cout << "Yes\n";
else cout << "No\n";
return 0;
}
B - Intersection
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define forn(i,x,n) for(int i = x;i <= n;++i)
#define forr(i,x,n) for(int i = n;i >= x;--i)
#define Angel_Dust ios::sync_with_stdio(0);cin.tie(0)
const int N = 105;
int a[N],b[N];
int main()
{
int n;scanf("%d",&n);
forn(i,1,n) scanf("%d",&a[i]);
forn(i,1,n) scanf("%d",&b[i]);
int res = 0;
forn(x,1,1000)
{
bool ok = 1;
forn(i,1,n)
{
if(a[i] <= x && x <= b[i]) continue;
ok = 0;
break;
}
if(ok) ++res;
}
printf("%d\n",res);
return 0;
}
C - IPFL
為了實現操作2，不妨將原來的整個字符串切割成S1,S2。對於操作2，直接swap(s1,s2)即可。對於操作1，討論位置在哪個字符串內再進行swap即可。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define forn(i,x,n) for(int i = x;i <= n;++i)
#define forr(i,x,n) for(int i = n;i >= x;--i)
#define Angel_Dust ios::sync_with_stdio(0);cin.tie(0)
int main()
{
Angel_Dust;
int n;cin >> n;
string s1,s2;cin >> s1;
s2 = s1.substr(n,n);
s1.resize(n);
int q;cin >> q;
while(q--)
{
int t,a,b;cin >> t >> a >> b;
--a;--b;
if(t == 1)
{
if(a < n && b < n) swap(s1[a],s1[b]);
if(a < n && b >= n) swap(s1[a],s2[b - n]);
if(a >= n && b < n) swap(s2[a - n],s1[b]);
if(a >= n && b >= n) swap(s2[a - n],s2[b - n]);
}
else swap(s1,s2);
}
cout << s1 << s2 << endl;
return 0;
}
D - RGB Coloring 2
最粗暴的想法：直接枚舉每個點的顏色，再通過圖判斷方案是否合法，復雜度\(O(3^n)\)顯然是不可以接受的。
如果這個圖本身是聯通的，那么如果某個點的顏色被確定了之后，與他相鄰的點事實上只有\(2\)個選擇，進而可以推出實際上方案數是\(O(3*2^{n-1})\)的，復雜度就可以承受了。枚舉每個點的顏色判斷是否合法即可。
那么如果圖不連通怎么辦？對於每個獨立塊求完答案后乘法原理合並即可。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define forn(i,x,n) for(int i = x;i <= n;++i)
#define forr(i,x,n) for(int i = n;i >= x;--i)
#define Angel_Dust ios::sync_with_stdio(0);cin.tie(0)
const int N = 22,M = N * N;
vector<int> E[N];
int col[N],n,m;
ll res;
void dfs(int u,ll ans)
{
if(u == n + 1) res += ans;
else if(E[u].empty()) dfs(u + 1,ans * 3);
else
{
forn(_,1,3)
{
bool ok = 1;
for(auto& v : E[u])
if(col[v] == _)
ok = 0;
if(ok)
{
col[u] = _;
dfs(u + 1,ans);
col[u] = 0;
}
}
}
}
int main()
{
scanf("%d%d",&n,&m);
forn(_,1,m)
{
int u,v;scanf("%d%d",&u,&v);
E[u].push_back(v);E[v].push_back(u);
}
dfs(1,1);
printf("%lld\n",res);
return 0;
}
E - Permutation
注意到如果我們把排列的構造換成某種二元關系（可以用0/1表達）的話，這個題可以狀壓表達當前的局面。
- 狀態：\(f[S]\)表示當前選擇的數的集合是
S的前提下，滿足所有\(x_i \leq |S|\)的約束條件的方案數。 - 入口：\(f[0] = 1\)顯然
- 轉移：考慮枚舉新加入的數\(x\)，那么首先\(x\)不屬於
S集合，其次在加入\(x\)之后會引入所有\(x_i = |s|+1\)的約數條件，直接判斷這些新加入的約束條件是否仍然滿足即可。 - 出口：\(f[(1 << n) - 1]\)所有元素都選擇上的情況。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define forn(i,x,n) for(int i = x;i <= n;++i)
#define forr(i,x,n) for(int i = n;i >= x;--i)
#define Angel_Dust ios::sync_with_stdio(0);cin.tie(0)
const int N = 18;
struct Node
{
int x,y,z;
};
ll f[1 << N];
vector<Node> E[N];
int main()
{
int n,m;scanf("%d%d",&n,&m);
f[0] = 1;
forn(i,1,m)
{
int x,y,z;scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
E[x].push_back({x,y,z});
}
forn(S,0,(1 << n) - 1)
{
forn(x,0,n - 1)
{
if(S >> x & 1) continue;
int sz = 1,ok = 1;
forn(j,0,n - 1) if(S >> j & 1) ++sz;
for(auto& lim : E[sz])
{
int cnt = 0;
if(x + 1 <= lim.y) ++cnt;
forn(j,0,n - 1) if((S >> j & 1) && j + 1 <= lim.y) ++cnt;
if(cnt > lim.z)
{
ok = 0;
break;
}
}
if(!ok) continue;
f[S | (1 << x)] += f[S];
}
}
printf("%lld\n",f[(1 << n) - 1]);
return 0;
}
F - Graph Smoothing
形式非常套路的一道題，看到數據范圍就可以猜到矩陣快速冪了。
首先考慮一個暴力的DP：
- 狀態：\(f[i][k]\)表示\(i\)點權期望在\(k\)次操作之后的取值。
- 入口：\(f[i][0] = a[i]\)
- 轉移：每次隨機選擇一條邊，那么只有兩種情況：要么以\(1/m\)的概率選擇上一條邊與\(i\)相連，另一點記為\(v\)，那么之后兩者會取平均。要么就\((m - deg_i) / m\)的概率選擇一條不與\(i\)相連的邊，此后權值不變。記\(S_i\)為所有與\(i\)點有一條邊直接相連的點集，那么轉移方程\(f[i][k] = (1/m)\sum\limits_{v \in S_i}(f[i][k - 1] + f[v][k - 1]) / 2 + ((m - deg_i)/m)f[i][k - 1]\)合並一下項可以得到：\(f[i][k] = 1 / (2*m) \sum\limits_{v \in S_i}f[v][k - 1] + (2 * m - deg_i) / (2 * m) f[i][k - 1]\)。
- 出口：\(f[i][k]\)
考慮矩陣快速冪把\(k\)優化掉，保留\(f[i]\)表示\(i\)點的期望權值。
考慮構造系數矩陣：如果\((u,v)\)之間有一條邊直接相連，在一次轉移的時候\(f[u]\)會向\(f[v]\)產生\(f[u] / (2 * m)\)的貢獻，則讓系數矩陣\(B[v][u] = 1 / (2 * m)\)，反之亦然。對於每個點自身的貢獻：對應的直接讓\(B[i][i] = (2 * m - deg_i) / (2 * m)\)。
最后答案就是\(f * B^k\)。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define forn(i,x,n) for(int i = x;i <= n;++i)
typedef pair<int,int> pii;
#define forr(i,x,n) for(int i = n;i >= x;--i)
#define Angel_Dust ios::sync_with_stdio(0);cin.tie(0)
#define x first
#define y second
const int N = 105,MOD = 1e9+7;
pii edges[N * N];
int deg[N];
struct Mat
{
int c[N][N];
Mat()
{
memset(c,0,sizeof c);
}
Mat operator*(const Mat& r) const
{
Mat res;
forn(i,1,N - 1) forn(j,1,N - 1) forn(k,1,N - 1) res.c[i][j] = (res.c[i][j] + 1ll*c[i][k] * r.c[k][j] % MOD) % MOD;
return res;
}
void operator*(int r)
{
forn(i,1,N - 1) forn(j,1,N - 1) c[i][j] = 1ll*c[i][j] * r % MOD;
}
};
Mat qpow(Mat a,int b,int MOD)
{
Mat res;forn(i,1,N - 1) res.c[i][i] = 1;
while(b)
{
if(b & 1) res = res * a;
a = a * a;
b >>= 1;
}
return res;
}
int qpow(int a,int b,int MOD)
{
int res = 1;
while(b)
{
if(b & 1) res = 1ll * res * a % MOD;
a = 1ll * a * a % MOD;
b >>= 1;
}
return res;
}
int main()
{
int n,m,k;scanf("%d%d%d",&n,&m,&k);
Mat f,B;forn(i,1,n) scanf("%d",&f.c[1][i]);
forn(i,1,m)
{
int u,v;scanf("%d%d",&u,&v);
++deg[u];++deg[v];
edges[i] = {u,v};
}
int m_2fact = qpow(m * 2,MOD - 2,MOD);
forn(i,1,m)
{
int u = edges[i].x,v = edges[i].y;
B.c[u][v] = m_2fact;
B.c[v][u] = m_2fact;
}
forn(i,1,n) B.c[i][i] = (2 * m - deg[i]) * 1ll * m_2fact % MOD;
B = qpow(B,k,MOD);
f = f * B;
forn(i,1,n) printf("%d\n",f.c[1][i]);
return 0;
}