2023CSP-J题解

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前言

烦死了,这次CSP考的真的垃圾,犯了好多低级错误。

[CSP-J 2023] 小苹果【民间数据】

题目描述

小 Y 的桌子上放着 n n n 个苹果从左到右排成一列,编号为从 1 1 1 到 n n n。

小苞是小 Y 的好朋友,每天她都会从中拿走一些苹果。

每天在拿的时候,小苞都是从左侧第 1 1 1 个苹果开始、每隔 2 2 2 个苹果拿走 1 1 1 个苹果。随后小苞会将剩下的苹果按原先的顺序重新排成一列。

小苞想知道,多少天能拿完所有的苹果,而编号为 n n n 的苹果是在第几天被拿走的?

输入格式

输入的第一行包含一个正整数 n n n,表示苹果的总数。

输出格式

输出一行包含两个正整数,两个整数之间由一个空格隔开,分别表示小苞拿走所有苹果所需的天数以及拿走编号为 n n n 的苹果是在第几天。

样例 #1

样例输入 #1

8

样例输出 #1

5 5

提示

【样例 1 1 1 解释】

小苞的桌上一共放了 8 8 8 个苹果。

小苞第一天拿走了编号为 1 1 1、 4 4 4、 7 7 7 的苹果。

小苞第二天拿走了编号为 2 2 2、 6 6 6 的苹果。

小苞第三天拿走了编号为 3 3 3 的苹果。

小苞第四天拿走了编号为 5 5 5 的苹果。

小苞第五天拿走了编号为 8 8 8 的苹果。

【样例 2 2 2】

见选手目录下的 apple/apple2.in 与 apple/apple2.ans。

【数据范围】

对于所有测试数据有: 1 ≤ n ≤ 1 0 9 1\leq n\leq 10^9 1≤n≤109。

测试点 n ≤ n\leq n≤ 特殊性质
1 ∼ 2 1\sim 2 1∼2 10 10 10
3 ∼ 5 3\sim 5 3∼5 1 0 3 10^3 103
6 ∼ 7 6\sim 7 6∼7 1 0 6 10^6 106
8 ∼ 9 8\sim 9 8∼9 1 0 6 10^6 106
10 10 10 1 0 9 10^9 109

特殊性质:小苞第一天就取走编号为 n n n 的苹果。

思路

一道很水的思维题,考场上没有想到正解,先花了40min推导了"一"下公式,后面没有推导出来就用20pts打了一个暴力。

题目大意

有 n n n 个苹果,从第 1 1 1 个苹果开始,每隔 2 2 2 个拿走 1 1 1 个;第一遍拿完之后再把剩下苹果再按这个规则重新拿,直到所有苹果拿完为止。

分析

看完题目,我们就可以发现,其实每次取走苹果数约等于当前所剩余的苹果的 1 3 \frac{1}{3} 31。我们根据手推可以推得:每次当 n m o d 3 = 1 n\ mod\ 3=1 n mod 3=1 时( n n n 为所剩的苹果数),就会取走最后一个苹果。

目测此题难度为 入门 \color{red}{入门} 入门。

Code

懂了思路,代码实现起来就很简单了。

cpp 复制代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
long long n, sum, ans;
bool flag;
int main() {
	cin >> n;
	while (n) {
		sum++;
		if (!flag && n % 3 == 1) {
			flag = true;
			ans = sum;
		}
		n -= (n + 2) / 3;
	}
	cout << sum << " " << ans;
	return 0;
}

[CSP-J 2023] 公路【民间数据】

题目描述

小苞准备开着车沿着公路自驾。

公路上一共有 n n n 个站点,编号为从 1 1 1 到 n n n。其中站点 i i i 与站点 i + 1 i + 1 i+1 的距离为 v i v_i vi 公里。

公路上每个站点都可以加油,编号为 i i i 的站点一升油的价格为 a i a_i ai 元,且每个站点只出售整数升的油。

小苞想从站点 1 1 1 开车到站点 n n n,一开始小苞在站点 1 1 1 且车的油箱是空的。已知车的油箱足够大,可以装下任意多的油,且每升油可以让车前进 d d d 公里。问小苞从站点 1 1 1 开到站点 n n n,至少要花多少钱加油?

输入格式

输入的第一行包含两个正整数 n n n 和 d d d,分别表示公路上站点的数量和车每升油可以前进的距离。

输入的第二行包含 n − 1 n - 1 n−1 个正整数 v 1 , v 2 ... v n − 1 v_1, v_2\dots v_{n-1} v1,v2...vn−1,分别表示站点间的距离。

输入的第三行包含 n n n 个正整数 a 1 , a 2 ... a n a_1, a_2 \dots a_n a1,a2...an,分别表示在不同站点加油的价格。

输出格式

输出一行,仅包含一个正整数,表示从站点 1 1 1 开到站点 n n n,小苞至少要花多少钱加油。

样例 #1

样例输入 #1

5 4
10 10 10 10
9 8 9 6 5

样例输出 #1

79

提示

【样例 1 解释】

最优方案下:小苞在站点 1 1 1 买了 3 3 3 升油,在站点 2 2 2 购买了 5 5 5 升油,在站点 4 4 4 购买了 2 2 2 升油。

【样例 2】

见选手目录下的 road/road2.in 与 road/road2.ans。

【数据范围】

对于所有测试数据保证: 1 ≤ n ≤ 1 0 5 1 \leq n \leq 10^5 1≤n≤105, 1 ≤ d ≤ 1 0 5 1 \leq d \leq 10^5 1≤d≤105, 1 ≤ v i ≤ 1 0 5 1 \leq v_i \leq 10^5 1≤vi≤105, 1 ≤ a i ≤ 1 0 5 1 \leq a_i \leq 10^5 1≤ai≤105。

测试点 n ≤ n \leq n≤ 特殊性质
1 ∼ 5 1\sim 5 1∼5 8 8 8
6 ∼ 10 6\sim 10 6∼10 1 0 3 10^3 103
11 ∼ 13 11\sim 13 11∼13 1 0 5 10^5 105 A
14 ∼ 16 14\sim 16 14∼16 1 0 5 10^5 105 B
17 ∼ 20 17\sim 20 17∼20 1 0 5 10^5 105
  • 特殊性质 A:站点 1 1 1 的油价最低。
  • 特殊性质 B:对于所有 1 ≤ i < n 1 \leq i < n 1≤i<n, v i v_i vi 为 d d d 的倍数。

思路

这题一看就是贪心啊!!

就是从起点开始,找第一个价格比它小的数,即到那个加油站加油。

notice: 油量要用 double类型来储存,因为剩余的油量也可以储存起来进行下一次的行驶。

目测此题难度 普及 − \color{orange}{普及-} 普及−

Code

贪心,没什么好说的了。

cpp 复制代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
long long n, d, v[100005], dis[100005];
long long pre, minn = 1e9, ans;
double oil;
int main() {
	cin >> n >> d;
	for (int i = 1; i < n; i++) {
		cin >> dis[i];
	}
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		cin >> v[i];
	}
	for (int i = 1; i < n; i++) {
		minn = min(minn, v[i]);
		if (pre < dis[i]) {
			oil = (dis[i] - pre + d - 1) / d;
			ans += (long long)minn * oil;
			pre += (long long)d * oil;
		}
		pre -= dis[i];
	}
	cout << ans;
	return 0;
}

[CSP-J 2023] 一元二次方程【民间数据】

题目背景

众所周知,对一元二次方程 a x 2 + b x + c = 0 , ( a ≠ 0 ) ax ^ 2 + bx + c = 0, (a \neq 0) ax2+bx+c=0,(a=0),可以用以下方式求实数解:

  • 计算 Δ = b 2 − 4 a c \Delta = b ^ 2 - 4ac Δ=b2−4ac,则:
    1. 若 Δ < 0 \Delta < 0 Δ<0,则该一元二次方程无实数解。
    2. 否则 Δ ≥ 0 \Delta \geq 0 Δ≥0,此时该一元二次方程有两个实数解 x 1 , 2 = − b ± Δ 2 a x _ {1, 2} = \frac{-b \pm \sqrt \Delta}{2a} x1,2=2a−b±Δ 。

例如:

  • x 2 + x + 1 = 0 x ^ 2 + x + 1 = 0 x2+x+1=0 无实数解,因为 Δ = 1 2 − 4 × 1 × 1 = − 3 < 0 \Delta = 1 ^ 2 - 4 \times 1 \times 1 = -3 < 0 Δ=12−4×1×1=−3<0。
  • x 2 − 2 x + 1 = 0 x ^ 2 - 2x + 1 = 0 x2−2x+1=0 有两相等实数解 x 1 , 2 = 1 x _ {1, 2} = 1 x1,2=1。
  • x 2 − 3 x + 2 = 0 x ^ 2 - 3x + 2 = 0 x2−3x+2=0 有两互异实数解 x 1 = 1 , x 2 = 2 x _ 1 = 1, x _ 2 = 2 x1=1,x2=2。

在题面描述中 a a a 和 b b b 的最大公因数使用 gcd ⁡ ( a , b ) \gcd(a, b) gcd(a,b) 表示。例如 12 12 12 和 18 18 18 的最大公因数是 6 6 6,即 gcd ⁡ ( 12 , 18 ) = 6 \gcd(12, 18) = 6 gcd(12,18)=6。

题目描述

现在给定一个一元二次方程的系数 a , b , c a, b, c a,b,c,其中 a , b , c a, b, c a,b,c 均为整数且 a ≠ 0 a \neq 0 a=0 。你需要判断一元二次方程 a x 2 + b x + c = 0 a x ^ 2 + bx + c = 0 ax2+bx+c=0 是否有实数解,并按要求的格式输出。

在本题中输出有理数 v v v 时须遵循以下规则:

  • 由有理数的定义,存在唯一的两个整数 p p p 和 q q q,满足 q > 0 q > 0 q>0, gcd ⁡ ( p , q ) = 1 \gcd(p, q) = 1 gcd(p,q)=1 且 v = p q v = \frac pq v=qp。

  • 若 q = 1 q = 1 q=1,则输出 {p},否则输出 {p}/{q} ,其中 {n} 代表整数 n n n 的值;

  • 例如:

    • 当 v = − 0.5 v = -0.5 v=−0.5 时, p p p 和 q q q 的值分别为 − 1 -1 −1 和 2 2 2,则应输出 -1/2
    • 当 v = 0 v = 0 v=0 时, p p p 和 q q q 的值分别为 0 0 0 和 1 1 1,则应输出 0

对于方程的求解,分两种情况讨论:

  1. 若 Δ = b 2 − 4 a c < 0 \Delta = b ^ 2 - 4ac < 0 Δ=b2−4ac<0,则表明方程无实数解,此时你应当输出 NO

  2. 否则 Δ ≥ 0 \Delta \geq 0 Δ≥0,此时方程有两解(可能相等),记其中较大者为 x x x,则:

    1. 若 x x x 为有理数,则按有理数的格式输出 x x x。

    2. 否则根据上文公式, x x x 可以被唯一 表示为 x = q 1 + q 2 r x = q _ 1 + q _ 2 \sqrt r x=q1+q2r 的形式,其中:

      • q 1 , q 2 q _ 1, q _ 2 q1,q2 为有理数,且 q 2 > 0 q _ 2 > 0 q2>0;
      • r r r 为正整数且 r > 1 r > 1 r>1,且不存在正整数 d > 1 d > 1 d>1 使 d 2 ∣ r d ^ 2 \mid r d2∣r(即 r r r 不应是 d 2 d ^ 2 d2 的倍数);

    此时:

    1. 若 q 1 ≠ 0 q _ 1 \neq 0 q1=0,则按有理数的格式输出 q 1 q _ 1 q1,并再输出一个加号 +
    2. 否则跳过这一步输出;

    随后:

    1. 若 q 2 = 1 q _ 2 = 1 q2=1,则输出 sqrt({r})
    2. 否则若 q 2 q _ 2 q2 为整数,则输出 {q2}*sqrt({r})
    3. 否则若 q 3 = 1 q 2 q _ 3 = \frac 1{q _ 2} q3=q21 为整数,则输出 sqrt({r})/{q3}
    4. 否则可以证明存在唯一整数 c , d c, d c,d 满足 c , d > 1 , gcd ⁡ ( c , d ) = 1 c, d > 1, \gcd(c, d) = 1 c,d>1,gcd(c,d)=1 且 q 2 = c d q _ 2 = \frac cd q2=dc,此时输出 {c}*sqrt({r})/{d}

    上述表示中 {n} 代表整数 {n} 的值,详见样例。

    如果方程有实数解,则按要求的格式输出两个实数解中的较大者。否则若方程没有实数解,则输出 NO

输入格式

输入的第一行包含两个正整数 T , M T, M T,M,分别表示方程数和系数的绝对值上限。

接下来 T T T 行,每行包含三个整数 a , b , c a, b, c a,b,c。

输出格式

输出 T T T 行,每行包含一个字符串,表示对应询问的答案,格式如题面所述。

每行输出的字符串中间不应包含任何空格

样例 #1

样例输入 #1

9 1000
1 -1 0
-1 -1 -1
1 -2 1
1 5 4
4 4 1
1 0 -432
1 -3 1
2 -4 1
1 7 1

样例输出 #1

1
NO
1
-1
-1/2
12*sqrt(3)
3/2+sqrt(5)/2
1+sqrt(2)/2
-7/2+3*sqrt(5)/2

提示

【样例 #2】

见附件中的 uqe/uqe2.inuqe/uqe2.ans

【数据范围】

对于所有数据有: 1 ≤ T ≤ 5000 1 \leq T \leq 5000 1≤T≤5000, 1 ≤ M ≤ 1 0 3 1 \leq M \leq 10 ^ 3 1≤M≤103, ∣ a ∣ , ∣ b ∣ , ∣ c ∣ ≤ M |a|,|b|,|c| \leq M ∣a∣,∣b∣,∣c∣≤M, a ≠ 0 a \neq 0 a=0。

测试点编号 M ≤ M \leq M≤ 特殊性质 A 特殊性质 B 特殊性质 C
1 1 1 1 1 1
2 2 2 20 20 20
3 3 3 1 0 3 10 ^ 3 103
4 4 4 1 0 3 10 ^ 3 103
5 5 5 1 0 3 10 ^ 3 103
6 6 6 1 0 3 10 ^ 3 103
7 , 8 7, 8 7,8 1 0 3 10 ^ 3 103
9 , 10 9, 10 9,10 1 0 3 10 ^ 3 103

其中:

  • 特殊性质 A:保证 b = 0 b = 0 b=0;
  • 特殊性质 B:保证 c = 0 c = 0 c=0;
  • 特殊性质 C:如果方程有解,那么方程的两个解都是整数。

思路

SB大模拟,一道思路很简单的模拟题,但是要考虑很多细节,考试的时候只因我没删调试过程,痛失100pts。

对小学的和初一的不是很友好,此题的数学知识涉及到了初二的最简二次根式。。。

目测此题难度 普及 / 提高 − \color{#ffc905}{普及/提高-} 普及/提高−

Code

cpp 复制代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int t, a, b, c, up;
int main() {
	cin >> t >> up;
	while (t--) {
		cin >> a >> b >> c;
		int derta = b * b - 4 * a * c;
		if (derta < 0) {
			cout << "NO\n";
			continue;
		}
		if ((int)sqrt(derta) * (int)sqrt(derta) == derta) {
			int z, m = 2 * a;
			if (a < 0) {
				z = -sqrt(derta) - b;
			} else {
				z = sqrt(derta) - b;
			}
			if (z > 0 && m < 0) {
				z = -z, m = -m;
			}
			if (z < 0 && m < 0) {
				z = -z, m = -m;
			}
			if (z % m == 0) {
				cout << z / m;
			} else {
				int g = __gcd(abs(m), abs(z));
				cout << z / g << "/" << m / g;
			}
		} else {
			int uz = -b, um = 2 * a, z = derta;
			if (uz != 0) {
				if (uz > 0 && um < 0) {
					uz = -uz, um = -um;
				}
				if (uz < 0 && um < 0) {
					uz = -uz, um = -um;
				}
				if (uz % um == 0) {
					cout << uz / um;
				} else {
					int g = __gcd(abs(um), abs(uz));
					cout << uz / g << "/" << um / g;
				}
				cout << "+";
			}
			int q2 = 1;
			for (int i = sqrt(derta); i >= 2; i--) {
				if (z % (i * i) == 0) {
					q2 = i;
					z /= i * i;
					break;
				}
			}
			int g = __gcd(abs(a) * 2, q2);
			a = abs(a) * 2 / g, q2 /= g;
			if (q2 == 1 && a == 1) {
				cout << "sqrt(" << z << ")";
			} else if (q2 == 1) {
				cout << "sqrt(" << z << ")/" << a;
			} else if (q2 % a == 0) {
				cout << q2 / a << "*sqrt(" << z << ")";
			} else {
				cout << q2 << "*sqrt(" << z << ")/" << a;
			}
		}
		cout << "\n";
	}
	return 0;
}

[CSP-J 2023] 旅游巴士【民间数据】

题目描述

小 Z 打算在国庆假期期间搭乘旅游巴士去一处他向往已久的景点旅游。

旅游景点的地图共有 n n n 处地点,在这些地点之间连有 m m m 条道路。其中 1 1 1 号地点为景区入口, n n n 号地点为景区出口。我们把一天当中景区开门营业的时间记为 0 0 0 时刻,则从 0 0 0 时刻起,每间隔 k k k 单位时间便有一辆旅游巴士到达景区入口,同时有一辆旅游巴士从景区出口驶离景区。

所有道路均只能单向通行 。对于每条道路,游客步行通过的用时均为恰好 1 1 1 单位时间。

小 Z 希望乘坐旅游巴士到达景区入口,并沿着自己选择的任意路径走到景区出口,再乘坐旅游巴士离开,这意味着他到达和离开景区的时间都必须是 k k k 的非负整数倍 。由于节假日客流众多,小 Z 在旅游巴士离开景区前只想一直沿着景区道路移动,而不想在任何地点(包括景区入口和出口)或者道路上停留

出发前,小 Z 忽然得知:景区采取了限制客流的方法,对于每条道路均设置了一个

"开放时间" a i a _ i ai,游客只有不早于 a i a _ i ai 时刻才能通过这条道路。

请帮助小 Z 设计一个旅游方案,使得他乘坐旅游巴士离开景区的时间尽量地早。

输入格式

输入的第一行包含 3 个正整数 n , m , k n, m, k n,m,k,表示旅游景点的地点数、道路数,以及旅游巴士的发车间隔。

输入的接下来 m m m 行,每行包含 3 个非负整数 u i , v i , a i u _ i, v _ i, a_ i ui,vi,ai,表示第 i i i 条道路从地点 u i u _ i ui 出发,到达地点 v i v _ i vi,道路的"开放时间"为 a i a _ i ai。

输出格式

输出一行,仅包含一个整数,表示小 Z 最早乘坐旅游巴士离开景区的时刻。如果不存在符合要求的旅游方案,输出 -1

样例 #1

样例输入 #1

5 5 3
1 2 0
2 5 1
1 3 0
3 4 3
4 5 1

样例输出 #1

6

提示

【样例 #1 解释】

小 Z 可以在 3 3 3 时刻到达景区入口,沿 1 → 3 → 4 → 5 1 \to 3 \to 4 \to 5 1→3→4→5 的顺序走到景区出口,并在 6 6 6 时刻离开。

【样例 #2】

见附件中的 bus/bus2.inbus/bus2.ans

【数据范围】

对于所有测试数据有: 2 ≤ n ≤ 1 0 4 2 \leq n \leq 10 ^ 4 2≤n≤104, 1 ≤ m ≤ 2 × 1 0 4 1 \leq m \leq 2 \times 10 ^ 4 1≤m≤2×104, 1 ≤ k ≤ 100 1 \leq k \leq 100 1≤k≤100, 1 ≤ u i , v i ≤ n 1 \leq u _ i, v _ i \leq n 1≤ui,vi≤n, 0 ≤ a i ≤ 1 0 6 0 \leq a _ i \leq 10 ^ 6 0≤ai≤106。

测试点编号 n ≤ n \leq n≤ m ≤ m \leq m≤ k ≤ k \leq k≤ 特殊性质
1 ∼ 2 1 \sim 2 1∼2 10 10 10 15 15 15 100 100 100 a i = 0 a _ i = 0 ai=0
3 ∼ 5 3 \sim 5 3∼5 10 10 10 15 15 15 100 100 100
6 ∼ 7 6 \sim 7 6∼7 1 0 4 10 ^ 4 104 2 × 1 0 4 2 \times 10 ^ 4 2×104 1 1 1 a i = 0 a _ i = 0 ai=0
8 ∼ 10 8 \sim 10 8∼10 1 0 4 10 ^ 4 104 2 × 1 0 4 2 \times 10 ^ 4 2×104 1 1 1
11 ∼ 13 11 \sim 13 11∼13 1 0 4 10 ^ 4 104 2 × 1 0 4 2 \times 10 ^ 4 2×104 100 100 100 a i = 0 a _ i = 0 ai=0
14 ∼ 15 14 \sim 15 14∼15 1 0 4 10 ^ 4 104 2 × 1 0 4 2 \times 10 ^ 4 2×104 100 100 100 u i ≤ v i u _ i \leq v _ i ui≤vi
16 ∼ 20 16 \sim 20 16∼20 1 0 4 10 ^ 4 104 2 × 1 0 4 2 \times 10 ^ 4 2×104 100 100 100

思路

一道有难度的最短路,一道简单的分层图应用。

通常图论题都会涉及到bfs。如果是普通边权为 1 1 1 的图中求最短路,直接使用bfs就可以了。但本题加了 2 2 2 个限制,一个是边的开放时间,另一个是起点和终点的时间限制。也就是说即使 u u u 和 v v v 连了边,也不是随便就可以走的,需要判断当前时间该边是否开放了。

如果开放了,可以直接过去;如果没开放,需要到达点u的时间往后延迟若干个k的整数倍时间才行,因为不能在途中等,只能乘坐晚相应时间的巴士进入才行,到达 v v v 的时间也会相应变晚。

有点类似分层图的概念,但作为入门组没有学过分层图,也不妨碍做这道题。

剩下的就是用记忆化搜索来减低队列处理的复杂度了,通常我只有 v i s [ n ] vis[n] vis[n] 一维的记忆化,但这道题需要用到二维 v i s [ n ] [ k ] vis[n][k] vis[n][k] 来记录。

所以这道题可以用SPFA,可以用dijkstra,也可以直接bfs。我主要用的是dijkstra。目测难度 普及 + / 提高 \color{green}{普及+/提高} 普及+/提高

Code

cpp 复制代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int point, road, k;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
struct shest {
	int u, w, res;
	friend bool operator<(shest x, shest y) {
		return x.w > y.w;
	}
};
vector<pair<int, int>>vec[100005];
int vis[100005][105];
priority_queue<shest>q;
int dijkstra() {
	q.push({1, 0, 0});
	memset(vis, inf, sizeof vis);
	while (!q.empty()) {
		shest now = q.top();
		q.pop();
		if (now.w > vis[now.u][now.res]) {
			continue;
		}
		for (pair<int, int> x : vec[now.u]) {
			int add = 0;
			if (x.second > now.w) {
				add = now.w + 1 + (x.second - now.w + k - 1) / k * k;
			} else {
				add = now.w + 1;
			}
			if (vis[x.first][add % k] > add) {
				vis[x.first][add % k] = add;
				q.push({x.first, add, add % k});
			}
		}
	}
	return vis[point][0];
}
int main() {
	cin >> point >> road >> k;
	for (int i = 1, u, v, a; i <= road; i++) {
		cin >> u >> v >> a;
		vec[u].push_back({v, a});
	}
	int ans = dijkstra();
	if (ans == inf) {
		puts("-1");
	} else {
		cout << ans << "\n";
	}
	return 0;
}
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