(二分、思维)洛谷 P4090 USACO17DEC Greedy Gift Takers P 题解

题意

Farmer John 的死对头 Farmer Nhoj 有 NNN 头奶牛,编号为 1...N1 \dots N1...N。

为此,Farmer John 拿出了他无限的礼物供应,试图给它们送礼物。Nhoj 的奶牛在他面前排成一队,奶牛 111 在队首,奶牛 NNN 在队尾。Farmer John 原本以为,在每一时刻,队首的奶牛会从 Farmer John 那里拿走一份礼物,然后走到队尾。

然而,他刚刚意识到 Nhoj 的奶牛并不那么礼貌!每头奶牛在收到礼物后,可能不会走到队尾,而是可能会插队到队尾的某些奶牛前面。具体来说,奶牛 iii 总是会插队到恰好 cic_ici 头奶牛前面(0≤ci≤N−10 \leq c_i \leq N-10≤ci≤N−1),即排在位置 n−cin-c_in−ci 的奶牛前面。

请帮助 Farmer John 找出无论送出多少礼物,都无法收到任何礼物的奶牛数量。

1≤N≤1051\le N\le 10^51≤N≤105。

思路

这题居然让一众大佬忙得团团转呢......

先找到几个结论:

  • 一头奶牛永远没有礼物,它后面的奶牛也永远都没有;
  • 存在一头奶牛,它前面的奶牛都拿到过礼物,它和它后面的奶牛永远都没有。

于是我们想要找到这个"第一头奶牛"。假如我们会判断一头奶牛能否拿到礼物:

  • 它能拿到礼物,"第一头奶牛"必然在它前面;
  • 它不能拿到礼物,"第一头奶牛"可能是它或者在它的前面。

这具有单调性呢。因此可以二分这个"第一头奶牛"的位置 midmidmid。

根据上面的结论,我们钦定 1∼mid−11\sim mid-11∼mid−1 的奶牛全都拿到礼物,进行了插队操作。设这头被判断的奶牛的实时位置是 temtemtem,一开始 tem=midtem=midtem=mid。

位置原在 midmidmid 的奶牛之所以拿不到,是因为拿礼物的奶牛总是重复的是,原在 1∼mid−11\sim mid-11∼mid−1 的奶牛之中的一部分。即会有"循环"。

这个过程大概就是,1∼mid−11\sim mid-11∼mid−1 的奶牛走到各自的落点 bi=n−aib_i=n-a_ibi=n−ai 后(可能 bib_ibi 存在相同,不过对于"往前顶"只是若干次 −1-1−1 而已),走到了 temtemtem 的后面,把 temtemtem 往前顶了几个位置到 tem′tem'tem′;再拿一轮礼物,又有新的奶牛走到 tem′tem'tem′ 后面,继续被往前顶......直到没法再被往前顶,并且没有被顶到第一个。

又因为每个奶牛的落点是固定的,所以这个过程可以被简化为:按照落点 bib_ibi 从后往前依次插入到后面去,如果 bi≥temb_i\ge tembi≥tem 就 tem--,否则出现 bi<temb_i<tembi<tem 确定这头奶牛永远没法到第一个位置拿礼物了。

(这个好像有点感性呢,但是模拟一下会发现确实如此)

代码

cpp 复制代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ll long long
const ll N=1e5+9;
ll n;
ll a[N],b[N];
bool cmp(ll x,ll y)
{
	return x>y;
}
bool check(ll mid)
{
	for(int i=1;i<mid;i++)
	b[i]=n-a[i];
	sort(b+1,b+mid,cmp);
	ll tem=mid;
	for(int i=1;i<mid;i++)
	{
		if(b[i]<tem)return 1;
		tem--;
	}
	return 0;
}
int main()
{
	scanf("%lld",&n);
	for(int i=1;i<=n;i++)
	scanf("%lld",&a[i]);
	ll l=1,r=n,pos=n+1;
	while(l<=r)
	{
		ll mid=(l+r)>>1;
		if(check(mid))pos=mid,r=mid-1;
		else l=mid+1;
	}
	printf("%lld",n-pos+1);
	return 0;
}
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