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[POJ 1961] & [POJ 2406]

PeriodPower Strings

研一离校前最后的两题了。

两题都是KMP,题意也比较相近的:给出字符串s(长度最多10^6),求模式为r^k的以s[0]开头的子串的k值。好久没写KMP了,但推了下明确思路后还是两题都1A了,对算法理解得也算还行吧……:

1961:

2406:

出乎意料地暑假竟然放满了。又可以制定各种不切实际的计划了吗?…

[Hackerrank]

最近好多天都没更新,其实是跑去做比赛啦:20/20 Hack July

(又)是qoshi同学推荐的比赛,本来也想偷懒水水过去,但稍微做了下后发现还挺好玩。。。然后由于这比赛竟然持续9天,到后面就完全陷在里面无法自拔了。。。

hackerrank这个网站貌似是几个印度人办的,刚开张没多久的样子,不过界面做得好漂亮,很多设计也非常人性化,虽然BUG也不少,但总体来说在这里做题还是很享受的。

这次的20/20 Hack July比赛应该是类似月赛的形式吧,虽然不似codeforces、topcoder那么知名,但却也有不少神牛的(比如winger,09年ICPC世界冠军)。赛制是9天7题,包括5题算法题和2题GAME。其中算法题是按case给分的,没有罚时,没有提交惩罚。GAME则是提交AI程序,具体的内容包括两种,一种是单人,一种有对手的。

前3题都是比较简单的,第一题是输入一串字符,要求判断是否能构成对称字符串;第二题是输入一串字符,问总共能构成多少种对称字符串;第三题是问2^n的前k和后k个数字是多少,用了long double和2分后也是一下就过了。

第4题Computer Game则卡了3天。题意是输入n和两个int数组a[n]和b[n],其中a[i]和b[j]间有边当且仅当它们非互质。问a[i]和b[j]两两配对,最多能有多少对?

这是一题典型的最大二分匹配。一开始我是建了一张大图,即边表里直接存a[i]到b[j]的边,过了几组小数据,后面都是超内存了(稠图的情况)。这个时候,Arios(又)来拯救我了……被告知可以考虑建两个边表,第一个存的是a[i]到p[k],第二个存p[k]到b[j],其中p[k]是某个素数。这样内存的问题解决了,开始TLE了。那几天里想了很多优化(大多没有用),又看了其他一些二分图匹配算法(也没比匈牙利好),也随便记录下吧就当是愚蠢的见证。。。说说最主要的优化点,其实就在于每轮匈牙利时,遍历边表时,由于边表是两重的,是可以从之前遍历到的位置开始继续遍历的,例如a[n]={2,4,7},b[n]={8,6,10},a[0]、a[1]都通过p[0]=2与b[0]、b[1]、b[2]相连,在迭代的过程中,如果a[0]时已经遍历到了b[1],那么到a[1]时直接检查b[2]就可以了,前面的元素都是已经在父迭代里遍历过的,这样可以将遍历复杂度降到O(9*N),这个9是因为每个int最多有9个不同的素因子。另外就是再开了一个表,用来记录某素因子对应的第一个还没匹配的b[j],每轮匈牙利时先尝试O(1)地匹配尚未匹配的元素。

另外还加了一堆稀里糊涂的scanf(“%d”)改getchar(),递归改非递归,按b[i]素因子个数小到大建表等等……也不知到哪个有用哪个没用,程序也写得一团遭,但总算是过了……这题最后就17个人拿了满分,应该也算本场最难的一题了吧。

第5题,这题我纯粹是利用规则漏洞了。主要是题目重复提交竟然不罚分,a、b的范围太小,时间复杂度卡得也不紧,直接O(lgN)试出test case然后O(9*10^10)离线算出结果就过了。Arios这题推出了数学解法,再次OTL一下。。。

第6题,单人GAME,这题大家分数都差不多了。

第7题Ultimate Tic Tac Toe,我觉得是本场最好玩的一题了。正如其名“最终井字棋”,它的棋盘分为大井字和小井字,大井字里每格是一个小井字,每个小井字的胜负判定和原本的井字棋相同,大井字根据小井字的结果来判断胜负,也即某方赢了某格小井字棋,就相当与在大井字里走了一步。这里有个先后手间的制约:先手如果走的是某个小井字的i,j位置,那么后手需要在第i,j个小井字里走;但如果第i,j个小井字胜负已定,那么后手可以选大井字中的任意位置。最后的胜负由大井字的结果决定。

规则还是很简单的……但要写出百战百胜的AI,也不是一件容易的事……根据Arios的说法,这种称为“博弈搜索”,即根据既定的盘面评估出自己最优的走法,然后分析对手最优走法以作修正,依次迭代迭代直到一定深度。

最后几天其实大家都已经拿完前面所有分了,因此排名也就全看这一题了。这题我的评分策略应该还是不准确,总是有几个人让我保持全败记录(winger貌似对所有人都轻松全胜…)。期间也出现过一些低级错误(交错语言直接扣4分啦,程序各种TLE判负啦)……最后排名第9,也还算过得去吧。

然后就是最后的global leaderboard了,虽然只是很小规模的比赛,但还是做得很开心。。。希望这次能收到T-shirt吧。。。

[POJ 3368]

Frequent values

说好的RMQ问题,结果又用线段树A了…

题意是:一个长度为n(1<=n<=100000)的非递减序列,共q(1<=1<=100000)次询问,求下标(l,h)范围内出现最频繁的元素的次数。 一开始照着RMQ问题想,还看了个ST算法(O(NlgN)预处理,O(1)在线查询),结果也没想明白怎么用。 又回头想了下,发现线段树是可以用的。由于序列非递减,连续的相同元素压缩成一个点作为线段树叶结点,记录元素在原数组中的下标范围;树分叉结点则保存子树下最频繁次数值,插入时则是按照压缩后的点编号进行处理,由此建树O(NlgN),每次查询是O(lgN)。

[POJ 1151]

Atlantis

本来是属于线段树的,但数据范围太小,硬是用暴力A掉了 -____-##

相比之前的好题……本题简直可以用“丑陋”来形容……比起线段树的运用和构思算法本身,更麻烦的反而是坐标离散化,而且由于POJ本身的问题,G++对double处理有缺陷(后来发现是输入用%lf输出用%f),转用C++后,对STL的编译又和G++的不一样……结果就是写好程序后各种卡编译错误……

[POJ 2352]

Stars

继续线段树+树状数组练手题。

这题先对某坐标轴方向排序后,便能将二维降为一维处理了。没太大难度。

线段树:

树状数组:

[POJ 1195]

Mobile phones

二维树状数组。

推出一维的后便很易想出二维解法了,单次更新/查询的时间复杂度升为O(lgN*lgN),因此还是可以接受的。

久违的1A。。。

[POJ 3321]

Apple Tree

树状数组例题。

“用DFS求出树结点对应的区间范围”比较难想……后面的区间值修改和查询都比较简单了。分别用了线段树和树状数组进行了求解。

线段树:

树状数组:

[POJ 2104]

K-th Number

划分树。

题意是,给一个长度为n的数组,之后有m次询问,每次询问为三元组(l,r,k),问数组中第l到第r个元素间第k小的元素是什么。

又是一题很有意思的题目,常规解法的时间复杂度在这里是完全不可行的,必须预先建树后才能O(lgN)地回答每次询问。但看了划分树的建树思想后还是推了很久。

划分树是基于线段树的,其基本思想在于父节点上[L,R]区间上[l,r]中的第k小元素,如何O(1)时间地递推到左子树或右子树中,这样总共O(lgN)次后便能得到答案。

[POJ 2482]

Stars in Your Window

这题前面竟然是一封情信,字里行间都饱含作者的深情……于是又搜了下kinfkong,是位中大的前辈哦,都31岁结婚了。他博客里的文章也挺有意思的……

扯远了,回到题目本身吧。题面是:在二维平面上有N颗星星,各有一个亮度值c,问如果用一个长W宽H的矩形来括住某些星星,如何使窗口内星星亮度和最大。

说实在的,题目本身也出得非常巧妙。解题需要两次利用区间值求和的思想,即在[a,b]区间上加c,相当于在顺序遍历的基础上在a点加c,b+1点减c。第一次是在y轴方向上,若在(x,y)点处有一颗星星亮度为c,则在(x,y+H)上增加一颗亮度为-c的星星。这样,由y=0向上更新线段亮度值,便能将矩形区域求最大和转换成线段求最大和。第二次则是在x轴方向上的,对横坐标x亮度为c的星星,增加一颗x+W处亮度为-c的星星,这样便能进一步将线段最大和转换成点最大值。由此,便能利用线段树在每次插入星星的同时O(lgN)地更新最大亮度值了。

不过题目分类里写得这题属于“静态二叉检索树”。。。。这个暂时还没想出来该怎么写。。。

[POJ 2750]

Potted Flower

分类表里最后一道线段树了。

题意大概是:有一个环,环上有N个整数,求在每次更新环上某个值后,环(除整个环外)任意弧上最大的整数和。

乍看下去,虽然提示是用线段树,但还是想了很久也没思路。再看了下输入规模,N最大10^5,更新次数M也是10^5,于是单次更新的处理时间只能是O(lgN)的。这样便能看出来是每次更新都在线段树上作O(lgN)深度的线段信息更新,再由根结点信息得到结果。

这里由左右子结点得到父结点信息的题推关系还是挺麻烦的……要考虑左连续区间最值和对应的最右元素位置,右连续区间最值和对应的最左元素位置,以及区间中任意子连续区间上的最值,再加上区间上全部整数和,总共是6个量。

这里要记录左右最值区间对应边界位置是因为,最后在根结点处计算时是可以将最右和最左看作连续的(环的性质),这样如果子结点上左右区间有重叠时,直接相加便会出错了,因此记录边界便能在仅当左右区间不重叠时才计算值。

另外这题要求不能取整个环上所有元素,因此实际上求的是最小弧,再用全部整数和减去最小值便能得到最大弧了。