Wannafly 挑战赛 19 参考题解

这一次的 Wannafly 挑战赛题目是我出的,除了第一题,剩余的题目好像对大部分算法竞赛者来说好像都不是特别友好,但是个人感觉题目质量还是过得去的,下面是题目链接以及题解。

题目链接

Wannafly 挑战赛 19 参考题解

命题:周甄陶

Problem A. 队列 Q

将操作离线倒序处理,可以线性效率解决这个问题。看代码很快就能懂了,不再赘述。

时间复杂度:$O(N + Q)$

Problem B. 矩阵

首先看一个问题:有一个长度为 $N$ 的序列 $A$,对于每一个位置 $i$,计算以 $i$ 位置为结尾的最大子串和,且子串的左端点位置必须大于等于 $L_i$。数据保证 $L_i$ 是非递减的。

设 $S_i$ 为 $A$ 的前缀和,则以位置 $i$ 为结尾的子串和为 $S_i - S_j$,在区间 $[L_i - 1, i]$ 内枚举位置 $j$ 找到 $S_j$ 的最小值就可以计算出以 $i$ 为结尾的最大子串和。这个问题利用单调队列是可以 $O(N)$ 解决的。

上述问题解决后,再来看这题:
可以枚举答案矩阵的上下边界,处理成一维的,题目中的第二个约束和第三个约束可以处理出 $L_i$, 之后的问题就变成了上述那个问题了。

时间复杂度:$O(R*C*C)$

Problem C. 多彩的树
一棵 $P$ 个节点的树中,路径数总共有 $P + { C }_{ P }^{ 2 }$ 条。

将颜色进行状压,$T_i$ 表示颜色集合小于等于 $i$ 的路径数量,计算 $T_i$ 只要保留颜色是状态 $i$ 中的节点,求连通块后,每个连通子树计算方案数累加即可。

得到 $T_i$ 之后,可以通过减去子集的路径数量,得到颜色集合恰好为 $i$ 的路径数量。

时间复杂度:$O(2^K*N)$

Problem D. 回文

先考虑答案的来源:肯定是以某个位置为回文中心,留下最长回文半径,然后单边保留一些或不保留字符,然后砍掉多余部分,最后在另一侧补全,使得字符串成为回文串。

上述思路可以用 manacher 以及记录一些值的前缀后缀的最小值来实现。

时间复杂度:$O(|S|)$

Problem E. 集合

这题代码量有一点大,容易写错,思路本身并不难。

$cost_{i,j}$ 表示 $A$ 集合的第 $i$ 个元素和 $B$ 集合的第 $j$ 个元素,通过修改操作变换成相同的元素,需要的花费为 $cost_{i,j}$,若无法通过修改操作变成相同的元素,则 $cost_{i,j}$ 为 inf。$cost_{i,j}$ 可以通过广度优先搜索来得到。

接下来就是一个二分图最小费用匹配问题,可以用最小费用最大流来解决。

源点向 $A$ 集合的每一个元素 $i$ 建边,流量为 $1$,费用为 $0$。
$B$ 集合的每一个元素 $j$ 向汇点建边,流量为 $1$,费用为 $0$。
$A$ 集合的每一个元素 $i$ 向 $B$ 集合的每一个元素 $j$ 建边,流量为 $1$。如果 $cost_{i,j}$ 为 inf,则费用为 $da_i + db_j$,表示这两个元素配对的方式只能是两者都删除;如果 $cost_{i,j}$ 不为 inf,那么费用为 $\min(da_i + db_j, cost_{i,j} * \min(ma_i, mb_j))$,表示这两个元素配对可以选择变换也可以选择直接删除,选择少的那一种费用。

此外,在元素个数较少的那一侧,还需要新增一个节点 $P$,用来删除另一侧多余元素。如果是 $A$ 集合的元素比 $B$ 集合的元素少,那么源点和 $P$ 之间建边,流量为 $|B-A|$,费用为 $0$;$P$ 和 $B$ 集合中的每一个元素 $j$ 建边,流量为 $1$,费用为 $db_j$。

上述图,从源点到汇点跑最小费用最大流,跑出来的费用即为答案。

时间复杂度:$O(N * { C }_{ 16 }^{ 8 } * 16^2 + F*V*E)$,其中前半部分为 bfs 计算 $cost$ 的复杂度,后半部分为最小费用最大流的复杂度。

Problem F. K 串

$S_{i,j}$ 表示前缀 $[1,i]$ 中,第 $j$ 种字母的数量对 $K$ 取模的结果。每个位置的 $S_i$ 都可以看作是一个 $26$ 元组,每次询问就相当于询问区间 $[L, R]$ 中有多少对相同的 $26$ 元组。

可以将 $26$ 元组进行 hash 成一个数字或者可以将 $26$ 元组插入字典树进行操作。之后就是《小 Z 的袜子》了,利用莫队算法即可。

hash 做法的时间复杂度:$O(N\sqrt { N } \log { N } )$

字典树做法的时间复杂度:$O(N\sqrt { N } * 26)$

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写在入职前:

毕业 20 来天了,我这个蒟蒻呢,明天就要入职微软苏州了。这场比赛以及三月份的校赛命题是我离开学校、上班之前对大学 ACM 算法竞赛生涯的两次总结,对于命题,我完全把它当做是一种创作而非任务,我想创作出很优秀、很耐人寻味的试题,犹如 Vae 能写出很优美的旋律、很有思想的歌词一般。

这些年挺开心的,虽然从结果来看并没有做到很棒,但是我真的很享受这四年时光,我庆幸能够认识很多很多好朋友,无论是学习上、生活上,还是思想上、音乐上能聊得来的朋友们,我都很感谢很感谢。

对现在的状态呢,我也不是很完全满意,我还要继续努力。

恍若隔世的四年啊,真的犹如做了一场梦,我希望一直活在这场梦里,希望这场梦能越来越好。

最后,谢谢各位的参赛,祝所有朋友们前程似锦,心想事成!

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