信息学竞赛题解(IO题解)数据结构和算法分析

KpmCup#0解题报告

2018-10-17  本文已影响1人  AmadeusChan

比赛状况:获得前三名的选手分别是oldmanren(400分,完美AK),以及离AK只有一步之遥的wyx528(390分)和huzecong(370分),祝贺各位屠场的神牛!(其实是我自己太弱出题太水了还好意思说...QaQ555),下面是解题报告:

                                     Problem A 小K的农场(farm)

本题共有4位选手满分。

解法一(期望50分):

由于输出只有两种,那么random一下还是可以期望得到相当可观的分数的啦(第一题嘛,送分是必须的)

解法二(期望60~100分):

事实上这是个明显的差分约束系统,利用最短路中的三角不等式dist[t]<=dist[s]+cost(s,t),将所有不等式都转化为最短路中的连边,然后SPFA,如果存在负环,就是No,否则是No。(在本题中,裸的SPFA可以得到40分,SPFA+SLF优化可以得到90分,用栈维护的SPFA可以过全部测试点)

                                Problem B 小P的牧场(pasture)

这道题是这次比赛中AC人数最多的一道了,共有12位选手AC此题。

解法:动态规划

可以很容易地写出DP方程


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30分解法:直接转移是O(n3),用前缀和维护的话是O(n2)

100分解法:斜率优化

对方程进行变形:


1e30e924b899a90118d8a96e1f950a7b0308f5fd.jpg.png

那么,对于两个决策j,k(j>k),如果K(j,k)<i,那么决策j优于k,然后就是斜率优化的经典做法,用一个队列维护决策的凸单调性即可。

以上做法每次状态转移的时间复杂度是O(1),总复杂度是O(n),可以通过所有数据。

                                 Problem C 小M的作物(crop)

本题共有3位选手AC。

解法:网络流

此题将所有点划分成两个集合,要求获得的点权及附加权最大,可以很容易联想到最小割模型:

我们先把所有的收益加起来,然后建图(令划分到A的点为集合S,划分到B的点为集合T):

对于一个点i,从源点到该点连一条容量为ai的边,再从该点连一条容量为bi的边到汇点,对于一种附加权方案j,添加两个辅助点vj,uj,从源点连一条容量为c1j的边到vj,然后从vj连边到该方案中的所有点,容量为正无穷,从uj连一条容量为c2j的边到汇点,然后对于方案中的所有点连边到uj,容量为正无穷。

然后跑一次最大流算法求出最小割,用总的收益减去最小割即为答案。

证明:假如一个点i划分到T,那么该点划分在S的收益以及于该点有关的附加权方案划分到S的收益将都被割去,对应的就是图中i与源点汇点的连边以及对于方案辅助点的连边。

                         Problem D Kpm的MC密码(password)

这道题总共有5位选手获得满分。

解法一:AC自动机+平衡树启发式合并

我们先把所有的字符串读入之后建立AC自动机,然后对于每个节点,以该节点的fail指针为父亲指针重新建立一棵树(暂且称之为fail树),那么我们发现,fail树中某个串的KPM串的结束节点都在该串结束节点的子树中,那么此题就成立求子树第k小值的经典问题,我们可以每个节点上标记在该节点结束的串的编号,每个节点上用一棵平衡树维护以该节点为根的fail子树里的所有编号,然后进行一次DFS遍历,每次遍历完一棵子树,就把它上的平衡树于其父亲节点的平衡树进行启发式合并(把小的树暴力合并到大的树里面),顺便在平衡树中求第k小值就可以了。

时间复杂度:O(n log^2 n)

期望得分:100分

解法二:AC自动机+DFS序列+主席树

关于AC自动机的处理与解法一相同,建立fail树之后对树进行一次DFS遍历,处理出树的DFS序列(括号序列),然后将问题转化为静态区间第k最值查询,那么就主席树即可。(你要使用时代的眼泪划分树貌似也没什么问题就是了)这种方法相当好写,也是标程的写法。

时间复杂度:O(n log n)

期望得分:100分

解法三:后缀数组+二分查找+RMQ+主席树

把所有的串串起来做后缀数组,那么某个串的KPM串的与该串相同的后缀就在sa数组的一个区间中(这个可以用RMQ+二分查找确定),然后转化为区间k最值的问题,主席树即可。

时间复杂度:O(n log^2 n)

期望得分:100分

题目&&解题报告&&数据&&标程下载:http://pan.baidu.com/s/1c0vK2PU

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