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Educational Codeforces Round #191

B

题目大意:构造一个包含 $4 \cdot n$ 个整数的数组,要求满足以下条件: - 每个数字 $1, 2, \dots, n$ 在数组中恰好出现 $4$ 次; - 设 $p_{x, i}$ 表示数字 $x$ 在数组中第 $i$ 次出现的位置。那么对于每个 $x$($1 \leq x \leq n$),数列 $(p_{x, 2} - p_{x, 1}),\ (p_{x, 3} - p_{x, 2}),\ (p_{x, 4} - p_{x, 3})$ 必须两两不同。

数据范围:$1 \leq t \leq 200$,$2 \leq n \leq 200$。

思路:

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using i128 = __int128_t;
void solve() {
    ll n;
    cin >> n;
    if (n == 1) {
        cout << -1 << endl;
        return;
    }
    if (n == 2) {
        cout << "1 2 1 1 2 2 1 2" << endl;
        return;
    }
    if (n == 3) {
        cout << "1 1 2 1 2 3 1 3 2 2 3 3" << endl;
        return;
    }
    vl res(4 * n);
    rep(i, 0, 3) { rep(j, i * n, i * n + n - 1) res[j] = j % n + 1; }
    rep(i, 1, 3) {
        ll tem = i * (i + 1) / 2;
        rep(j, 0, n - 1) res[i * n + j] = (j - tem % n + n) % n + 1;
    }
    rep(i, 0, 4 * n - 1) cout << res[i] << ' ';
    cout << endl;
    return;
}

C

题目大意:定义任意括号序列的“代价”为其最长子序列是“正规括号序列”$^{\text{∗}}$的长度。给定一个括号字符串 $s$ 和一个整数 $k$,需要从字符串 $s$ 中删除至多 $k$ 个字符,使得最终得到的字符串的代价尽可能小。

数据范围:$1 \le t \le 10^3$,$1 \le n \le 5000$,$0 \le k \le n$,$\sum n \le 5000$。

思路:

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using i128 = __int128_t;
void solve() {
    ll n, k;
    cin >> n >> k;
    string s;
    cin >> s;
    ll tem = 0;
    int idx = 0;
    ll mixx = 0;
    vector<bool> vis(n, true);
    rep(i, 0, n - 1) {
        tem += (s[i] == '(' ? 1 : -1);
        if (tem < mixx) {
            mixx = tem;
            idx = i + 1;
        }
    }
    vl tem2;
    rep(i, 0, idx - 1) {
        if (s[i] == '(') tem2.push_back(i);
    }
    rep(i, idx, n - 1) {
        if (s[i] == ')') tem2.push_back(i);
    }
    string res;
    rep(i, 0, n - 1) res.push_back('0');
    rep(i, 0, min(1LL * sz(tem2), k) - 1) res[tem2[i]] = '1';
    cout << res << endl;
    return;
}

D

题目大意:在超市中,相同类型的商品通常会被放在一起,这样可以让货架看起来整齐,也方便顾客找到所需的商品。用一个长度为 $n$ 的数组 $a$ 描述货架,其中 $a_i$ 表示第 $i$ 个位置的商品类型。如果对于所有满足 $1 \le i < j \le n$ 且 $a_i = a_j$ 的位置,下面的条件成立,则称货架排列是正确的:对于从 $i$ 到 $j$ 之间的每个 $k$,都有 $a_k = a_i$。换句话说,每种类型的商品在货架上都必须形成一个连续的块。你可以至多选择两个不同的位置并交换这两处商品,也可以选择不交换。请判断是否可能通过至多一次交换操作后,使得货架排列正确。

数据范围:$1 \le t \le 10^4$,$2 \le n \le 2 \cdot 10^5$,$1 \le a_i \le 10^9$,$\sum n \le 2 \cdot 10^5$。

思路:

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using i128 = __int128_t;
void solve() {
    ll n;
    cin >> n;
    vl a(n);
    rep(i, 0, n - 1) cin >> a[i];
    map<ll, vl> ma;
    rep(i, 0, n - 1) ma[a[i]].push_back(i);
    ll tem = 0;
    vl tem2;
    for (auto& [x, y] : ma) {
        if (y[sz(y) - 1] - y[0] + 1 != sz(y)) {
            tem++;
            tem2.push_back(x);
        }
    }
    if (tem == 0) {
        cout << "YES" << endl;
        return;
    }
    if (tem > 2) {
        cout << "NO" << endl;
        return;
    }
    set<pll> s;
    for (auto& p : tem2) {
        ll m = sz(ma[p]);
        if (ma[p][m - 1] - ma[p][1] + 1 <= m) {
            rep(i, 0, 1) {
                ll cnt = 0;
                ll idx = -1;
                if (i == 0) {
                    if (ma[p][1] + m - 1 >= n) continue;
                    rep(j, ma[p][1], ma[p][1] + m - 1) {
                        if (a[j] != p) {
                            cnt++;
                            idx = j;
                        }
                    }
                    if (cnt != 1 || idx == -1) continue;
                } else {
                    if (ma[p][m - 1] - m + 1 < 0) continue;
                    rep(j, ma[p][m - 1] - m + 1, ma[p][m - 1]) {
                        if (a[j] != p) {
                            cnt++;
                            idx = j;
                        }
                    }
                    if (cnt != 1 || idx == -1) continue;
                }
                s.insert(make_pair(min(ma[p][0], idx), max(ma[p][0], idx)));
            }
        }
        if (ma[p][m - 2] - ma[p][0] + 1 <= m) {
            rep(i, 0, 1) {
                ll cnt = 0;
                ll idx = -1;
                if (i == 0) {
                    if (ma[p][0] + m - 1 >= n) continue;
                    rep(j, ma[p][0], ma[p][0] + m - 1) {
                        if (a[j] != p) {
                            cnt++;
                            idx = j;
                        }
                    }
                    if (cnt != 1 || idx == -1) continue;
                } else {
                    if (ma[p][m - 2] - m + 1 < 0) continue;
                    rep(j, ma[p][m - 2] - m + 1, ma[p][m - 2]) {
                        if (a[j] != p) {
                            cnt++;
                            idx = j;
                        }
                    }
                    if (cnt != 1 || idx == -1) continue;
                }
                s.insert(make_pair(min(ma[p][m - 1], idx), max(ma[p][m - 1], idx)));
            }
        }
    }
    for (auto& [x, y] : s) {
        swap(a[x], a[y]);
        map<ll, ll> ma2;
        bool flag = true;
        rep(i, 0, n - 1) {
            if (i == 0 || a[i] != a[i - 1]) {
                if (ma2.count(a[i])) {
                    flag = false;
                    break;
                }
            }
            ma2[a[i]]++;
        }
        if (flag) {
            cout << "YES" << endl;
            return;
        }
        swap(a[x], a[y]);
    }
    cout << "NO" << endl;
    return;
}

E1

题目大意:这是该题的简单版本。在本版本中,$n$ 的上限以及所有测试用例中 $n$ 的总和都不超过 $2\,000$;此外,测试用例的最大数量为 $200$。有一个长度为 $n$ 的排列 $p$ $^{\text{∗}}$。它通过某个通信信道被传送,方法如下:首先,将排列中每个数字 $p_{i}$ 的所有 $0$ 位的对应比特按顺序拼接为长度为 $n$,只含 $0$ 和 $1$ 的字符串;接着同理将所有 $1$ 位拼接成一个字符串,依此类推直到数字 $n$ 的最高有效位。你收到了全部这些字符串,但每行对应的是第几位的信息顺序已经丢失。也就是说,这些字符串被乱序接收。在上述例子中,收到的顺序可能是 “1010”、 “0001” 和 “1100”。

数据范围:$1 \le t \le 200$,$1 \le n \le 2\,000$,$\sum n \le 2\,000$。

思路:

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using i128 = __int128_t;
constexpr int MX = 21;
ll F[MX];      // 预处理阶乘
ll INV_F[MX];  // 预处理逆元
auto init = [] {
    F[0] = 1;
    for (int i = 1; i < MX; i++) F[i] = F[i - 1] * i;  // 预处理阶乘
    return 0;
}();
void solve() {
    ll n;
    cin >> n;
    ll m = 0;
    while ((1LL << m) <= n) m++;
    vector<string> a(m);
    rep(i, 0, m - 1) cin >> a[i];
    vl cnt(m);
    rep(i, 1, n) {
        rep(j, 0, m - 1) {
            if (i >> j & 1) cnt[j]++;
        }
    }
    map<ll, vl> ma;
    rep(i, 0, m - 1) ma[cnt[i]].push_back(i);
    map<ll, vl> ma2;
    rep(i, 0, m - 1) {
        ll tem = 0;
        rep(j, 0, n - 1) tem += (a[i][j] == '1');
        ma2[tem].push_back(i);
    }
    for (auto& [x, y] : ma) {
        if (!ma2.count(x) || sz(ma2[x]) != sz(y)) {
            cout << 0 << endl;
            return;
        }
    }
    vl tem(m);
    for (auto& [x, y] : ma2) {
        rep(i, 0, sz(y) - 1) tem[ma[x][i]] = y[i];
    }
    vb vis(n + 1, false);
    rep(i, 0, n - 1) {
        ll tem2 = 0;
        rep(j, 0, m - 1) {
            if (a[tem[j]][i] == '1') tem2 += (1LL << j);
        }
        if (tem2 <= 0 || tem2 > n || vis[tem2]) {
            cout << 0 << endl;
            return;
        }
        vis[tem2] = true;
    }
    ll ans = 1;
    for (auto& [x, y] : ma2) {
        ans *= F[sz(y)];
        map<string, ll> ma3;
        for (auto& p : y) ma3[a[p]]++;
        for (auto& [a, b] : ma3) ans /= F[b];
    }
    cout << ans << endl;
    return;
}

E2

题目大意:这是该问题的困难版本。在本版本中,$n$ 的上限以及所有测试用例中 $n$ 的总和为 $2 \cdot 10^5$;此外,测试用例的最大数量为 $10^4$。有一个长度为 $n$ 的排列 $p$ $^{\text{∗}}$。它被通过如下的通信信道发送:首先,将排列中每个数 $p_{i}$ 的第 $0$ 位二进制比特拼成一个长度为 $n$ 的 $01$ 字符串发送;然后,同样方法发送第 $1$ 位比特……依次直到 $n$ 的最高有效二进制位。你收到了所有这些字符串,但它们关于每行对应第几比特的信息丢失了,也就是说,这些字符串的顺序被打乱。在上述例子中,字符串可能以 “1010”、“0001” 和 “1100” 的顺序到达。

数据范围:$1 \le t \le 10^4$,$1 \le n \le 2 \cdot 10^5$,$\sum n \le 2 \cdot 10^{5}$。

思路:

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using i128 = __int128_t;
constexpr int MX = 21;
ll F[MX];      // 预处理阶乘
ll INV_F[MX];  // 预处理逆元
auto init = [] {
    F[0] = 1;
    for (int i = 1; i < MX; i++) F[i] = F[i - 1] * i;  // 预处理阶乘
    return 0;
}();
void solve() {
    ll n;
    cin >> n;
    ll m = 0;
    while ((1LL << m) <= n) m++;
    vector<string> a(m);
    rep(i, 0, m - 1) cin >> a[i];
    vl cnt(m);
    rep(i, 1, n) {
        rep(j, 0, m - 1) {
            if (i >> j & 1) cnt[j]++;
        }
    }
    map<ll, vl> ma;
    rep(i, 0, m - 1) ma[cnt[i]].push_back(i);
    map<ll, vl> ma2;
    rep(i, 0, m - 1) {
        ll tem = 0;
        rep(j, 0, n - 1) tem += (a[i][j] == '1');
        ma2[tem].push_back(i);
    }
    for (auto& [x, y] : ma) {
        if (!ma2.count(x) || sz(ma2[x]) != sz(y)) {
            cout << 0 << endl;
            return;
        }
    }
    vl tem(m);
    for (auto& [x, y] : ma2) {
        rep(i, 0, sz(y) - 1) tem[ma[x][i]] = y[i];
    }
    vb vis(n + 1, false);
    rep(i, 0, n - 1) {
        ll tem2 = 0;
        rep(j, 0, m - 1) {
            if (a[tem[j]][i] == '1') tem2 += (1LL << j);
        }
        if (tem2 <= 0 || tem2 > n || vis[tem2]) {
            cout << 0 << endl;
            return;
        }
        vis[tem2] = true;
    }
    ll ans = 1;
    for (auto& [x, y] : ma2) {
        ans *= F[sz(y)];
        map<string, ll> ma3;
        for (auto& p : y) ma3[a[p]]++;
        for (auto& [a, b] : ma3) ans /= F[b];
    }
    cout << ans << endl;
    return;
}