【前后缀分解】P9255 [PA 2022] Podwyżki|普及+

本文涉及知识点

C++前后缀分解

P9255 [PA 2022] Podwyżki

题目描述

题目译自 PA 2022 Runda 2 Podwyżki

对于 Bytecorp 来说,2022 年是艰难的一年。商业决策失误,再加上不景气的市场状况,意味着公司无力为员工涨薪。为了准备应对员工提出的不舒服的问题,人资部门发明了一种方法来证明员工不值得涨薪。

根据一个雇员在连续几天内产生的总收益,可以将一年(在 Byteotia,一年不一定是 365 天)划分为若干区间,这将表明该雇员工作不投入。更确切地说,人资部门希望将收入序列划分为 k k k 个连续区间,使得序列中的每个元素都恰好属于一个区间。如果不可能从每个区间选择一个元素,使所选元素形成严格的升序,那么这种划分是正确的。

Bytecorp 的未来在你手上。写一个程序读入某个雇员产生的收益序列和一个整数 k k k,并根据人资部门的要求把序列分成 k k k 段,或者判断无法分成这样的 k k k 段。

输入格式

输入的第一行包含两个整数 n , k n,k n,k,表示序列长度和要分成的段数。

第二行包含 n n n 个整数 a 1 , a 2 , ... , a n a_1,a_2,\ldots,a_n a1,a2,...,an,表示收益序列。

输出格式

如果这个序列不能按如上方法分割,输出一行一个字符串 NIE

否则输出两行,第一行一个字符串 TAK,第二行输出 k − 1 k-1 k−1 个整数 v 1 , ... , v k − 1 v_1,\ldots,v_{k-1} v1,...,vk−1,表示正确的划分中除最后一个区间外,每个连续区间的右端点,最后一个区间的右端点一定是 n n n。

如果有多个正确答案,可以输出任意一个。

输入输出样例 #1

输入 #1

复制代码
6 3
3 5 4 8 3 7

输出 #1

复制代码
TAK
3 5

输入输出样例 #2

输入 #2

复制代码
4 2
2 3 2 3

输出 #2

复制代码
NIE

说明/提示

对于 100 % 100\% 100% 的数据,满足:

2 ≤ k ≤ n ≤ 5 × 10 5 , 1 ≤ a i ≤ 10 9 , 1 ≤ v i < n , v i < v i + 1 2\le k\le n\le 5 \times 10 ^ 5, 1\le a_i\le 10^9, 1\le v_i<n,v_i<v_{i+1} 2≤k≤n≤5×105,1≤ai≤109,1≤vi<n,vi<vi+1。

[PA 2022] Podwy?ki 前后缀分解

性质一 :如果有解,一定存在相邻两个区域无法严格递增。即min(区间i) >= max(区间i+1)。
性质二 :如果k是1,无解。
性质三 :如果k大于等于4。令性质一的第i个区间,最后一个数是j1。j1和j1+1一个区间,其它的k-2的区间。 j 1 ∈ [ 1 , N − 3 ] j1\in[1,N-3] j1∈[1,N−3]。

for( i = 0; i < j1 ;)如果剩余的区域大于4个,且j1-i>1,则i+1一个单独区间,否则和j1一起一个区间。j1+1和j1+2单独区间。

for( i = j1+2;...) 如果剩余区间>1,i+1一个单独区间。
性质四 :如果k等于2,利用前后缀分解解决。pre[i]记录a长度为i的前缀的最小值,suff[i]记录a长度为i的后缀的最大值。 i ∈ [ 1 , N − 1 ] i\in[1,N-1] i∈[1,N−1]

且pre[i] >= suff[N-i],则解为{i}。
性质五 :如果k等于3。如果区间一和区间二无法严格递增。则将第二个区间减少到一个元素。如果区间二和区间三无法严格递增,也可以将第二个区间

减少到一个元素。即: i ∈ [ 1 , N − 2 ] i\in[1,N-2] i∈[1,N−2] 即pre[i] >= a[i]或 a[i] >= suff[N-i+1]。解是{i,i+1}

代码

核心代码

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <vector>
#include<map>
#include<unordered_map>
#include<set>
#include<unordered_set>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<functional>
#include<queue>
#include <stack>
#include<iomanip>
#include<numeric>
#include <math.h>
#include <climits>
#include<assert.h>
#include<cstring>
#include<list>
#include<array>

#include <bitset>
using namespace std;

template<class T1, class T2>
std::istream& operator >> (std::istream& in, pair<T1, T2>& pr) {
	in >> pr.first >> pr.second;
	return in;
}

template<class T1, class T2, class T3 >
std::istream& operator >> (std::istream& in, tuple<T1, T2, T3>& t) {
	in >> get<0>(t) >> get<1>(t) >> get<2>(t);
	return in;
}

template<class T1, class T2, class T3, class T4 >
std::istream& operator >> (std::istream& in, tuple<T1, T2, T3, T4>& t) {
	in >> get<0>(t) >> get<1>(t) >> get<2>(t) >> get<3>(t);
	return in;
}

template<class T = int>
vector<T> Read() {
	int n;
	cin >> n;
	vector<T> ret(n);
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		cin >> ret[i];
	}
	return ret;
}
template<class T = int>
vector<T> ReadNotNum() {
	vector<T> ret;
	T tmp;
	while (cin >> tmp) {
		ret.emplace_back(tmp);
		if ('\n' == cin.get()) { break; }
	}
	return ret;
}

template<class T = int>
vector<T> Read(int n) {
	vector<T> ret(n);
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		cin >> ret[i];
	}
	return ret;
}

template<int N = 1'000'000>
class COutBuff
{
public:
	COutBuff() {
		m_p = puffer;
	}
	template<class T>
	void write(T x) {
		int num[28], sp = 0;
		if (x < 0)
			*m_p++ = '-', x = -x;

		if (!x)
			*m_p++ = 48;

		while (x)
			num[++sp] = x % 10, x /= 10;

		while (sp)
			*m_p++ = num[sp--] + 48;
		AuotToFile();
	}
	void writestr(const char* sz) {
		strcpy(m_p, sz);
		m_p += strlen(sz);
		AuotToFile();
	}
	inline void write(char ch)
	{
		*m_p++ = ch;
		AuotToFile();
	}
	inline void ToFile() {
		fwrite(puffer, 1, m_p - puffer, stdout);
		m_p = puffer;
	}
	~COutBuff() {
		ToFile();
	}
private:
	inline void AuotToFile() {
		if (m_p - puffer > N - 100) {
			ToFile();
		}
	}
	char  puffer[N], * m_p;
};

template<int N = 1'000'000>
class CInBuff
{
public:
	inline CInBuff() {}
	inline CInBuff<N>& operator>>(char& ch) {
		FileToBuf();
		while (('\r' == *S) || ('\n' == *S) || (' ' == *S)) { S++; }//忽略空格和回车
		ch = *S++;
		return *this;
	}
	inline CInBuff<N>& operator>>(int& val) {
		FileToBuf();
		int x(0), f(0);
		while (!isdigit(*S))
			f |= (*S++ == '-');
		while (isdigit(*S))
			x = (x << 1) + (x << 3) + (*S++ ^ 48);
		val = f ? -x : x; S++;//忽略空格换行		
		return *this;
	}
	inline CInBuff& operator>>(long long& val) {
		FileToBuf();
		long long x(0); int f(0);
		while (!isdigit(*S))
			f |= (*S++ == '-');
		while (isdigit(*S))
			x = (x << 1) + (x << 3) + (*S++ ^ 48);
		val = f ? -x : x; S++;//忽略空格换行
		return *this;
	}
	template<class T1, class T2>
	inline CInBuff& operator>>(pair<T1, T2>& val) {
		*this >> val.first >> val.second;
		return *this;
	}
	template<class T1, class T2, class T3>
	inline CInBuff& operator>>(tuple<T1, T2, T3>& val) {
		*this >> get<0>(val) >> get<1>(val) >> get<2>(val);
		return *this;
	}
	template<class T1, class T2, class T3, class T4>
	inline CInBuff& operator>>(tuple<T1, T2, T3, T4>& val) {
		*this >> get<0>(val) >> get<1>(val) >> get<2>(val) >> get<3>(val);
		return *this;
	}
	template<class T = int>
	inline CInBuff& operator>>(vector<T>& val) {
		int n;
		*this >> n;
		val.resize(n);
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			*this >> val[i];
		}
		return *this;
	}
	template<class T = int>
	vector<T> Read(int n) {
		vector<T> ret(n);
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			*this >> ret[i];
		}
		return ret;
	}
	template<class T = int>
	vector<T> Read() {
		vector<T> ret;
		*this >> ret;
		return ret;
	}
private:
	inline void FileToBuf() {
		const int canRead = m_iWritePos - (S - buffer);
		if (canRead >= 100) { return; }
		if (m_bFinish) { return; }
		for (int i = 0; i < canRead; i++)
		{
			buffer[i] = S[i];//memcpy出错			
		}
		m_iWritePos = canRead;
		buffer[m_iWritePos] = 0;
		S = buffer;
		int readCnt = fread(buffer + m_iWritePos, 1, N - m_iWritePos, stdin);
		if (readCnt <= 0) { m_bFinish = true; return; }
		m_iWritePos += readCnt;
		buffer[m_iWritePos] = 0;
		S = buffer;
	}
	int m_iWritePos = 0; bool m_bFinish = false;
	char buffer[N + 10], * S = buffer;
};

class Solution {
		public:
			vector<int> Ans(const int N, vector<int>& a,const int K) {
				if (K >= 4) {
					for (int i = 0; i < N - 1; i++) {
						if (a[i] >= a[i + 1]) {
							vector<int> ans;
							const bool bEnd = (i + 2 == N);
							for (int j = 0; j < i; j++) {
								if ((ans.size() + (3+ (!bEnd)) < K) && (i - j > 1)) {
									ans.emplace_back(j + 1);
								}
								else {
									ans.emplace_back(i); break;
								}
							}
							ans.emplace_back(i + 1);	
							if (!bEnd)
							{
								ans.emplace_back(i + 2);
							}
							for (int j = i + 2; j < N; j++) {
								if (ans.size() + 1 == K) { break; }
								ans.emplace_back(j + 1);
							}
							return ans;
						}						
					}				
					return {};
				}
				vector<int> pre(N + 1, INT_MAX / 2), suff(N + 1, INT_MIN / 2);
				for (int i = 1; i <= N; i++) {
					pre[i] = min(pre[i - 1], a[i-1]);
					suff[i] = max(suff[i - 1], a[N - i]);
				}
				if (3 == K) {
					for (int i = 1; i < N - 1; i++) {
						if ((a[i] <= pre[i]) || (a[i] >= suff[N - i - 1])) {
							return { i,i + 1 };
						}
					}
					return {};
				}
				for (int i = 1; i < N; i++) {
					if (pre[i] >= suff[N - i]) { 
						return { i }; }
				}
				return {};
			}
		};


int main() {
#ifdef _DEBUG
	freopen("a.in", "r", stdin);
#endif // DEBUG	
	//ios::sync_with_stdio(0); cin.tie(nullptr);
	CInBuff<> in; COutBuff<10'000'000> ob;	
	int N, K;
	in >> N >> K;
	auto a = in.Read<int>(N);
#ifdef _DEBUG		
		printf("N=%d,K=%d", N,K);
		Out(a, ",a=");
		//Out(ab, ",ab=");
		//Out(B, "B=");
		//Out(que, "que=");
		//Out(B, "B=");
#endif // DEBUG	
		auto res = Solution().Ans(N,a,K);
		if (res.empty()) {
			cout << "NIE\n";
		}
		else {
			cout << "TAK\n";
			for (const auto& i : res) {
				cout << i << " ";
			}
		}
		
	return 0;
};

单元测试

cpp 复制代码
vector<int> a;
		TEST_METHOD(TestMethod11)
		{
			a = { 1,2,3,4,4,5,6 };
			auto res = Solution().Ans(a.size(),a,6);
			AssertEx({1,2,3,4,5}, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod12)
		{
			a = { 1,2,3,4,4,5,6 };
			auto res = Solution().Ans(a.size(), a, 7);
			AssertEx({ 1,2,3,4,5,6 }, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod13)
		{
			a = { 1,2,3,4,4,5,6 };
			auto res = Solution().Ans(a.size(), a, 5);
			AssertEx({ 1,3,4,5 }, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod14)
		{
			a = { 1,2,3,4,4,5,6 };
			auto res = Solution().Ans(a.size(), a, 4);
			AssertEx({ 3,4,5 }, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod15)
		{
			a = { 1,2,3,4,5,6 };
			auto res = Solution().Ans(a.size(), a, 4);
			AssertEx({  }, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod16)
		{
			a = { 2,4,3,6,7 };
			auto res = Solution().Ans(a.size(), a, 3);
			AssertEx({  }, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod17)
		{
			a = { 4,3,6,7 };
			auto res = Solution().Ans(a.size(), a, 3);
			AssertEx({ 1,2 }, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod18)
		{
			a = { 4,3,6,7 };
			auto res = Solution().Ans(a.size(), a, 2);
			AssertEx({  }, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod19)
		{
			a = { 6,7,3,4 };
			auto res = Solution().Ans(a.size(), a, 2);
			AssertEx({ 2 }, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod20)
		{
			a = {1,1,2,3 };
			auto res = Solution().Ans(a.size(), a, 4);
			AssertEx({ 1,2,3 }, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod21)
		{
			a = { 1,2,3,3 };
			auto res = Solution().Ans(a.size(), a, 4);
			AssertEx({ 1,2,3 }, res);
		}

扩展阅读

我想对大家说的话
工作中遇到的问题,可以按类别查阅鄙人的算法文章,请点击《算法与数据汇总》。
学习算法:按章节学习《喜缺全书算法册》,大量的题目和测试用例,打包下载。重视操作
有效学习:明确的目标 及时的反馈 拉伸区(难度合适) 专注
闻缺陷则喜(喜缺)是一个美好的愿望,早发现问题,早修改问题,给老板节约钱。
子墨子言之:事无终始,无务多业。也就是我们常说的专业的人做专业的事。
如果程序是一条龙,那算法就是他的是睛
失败+反思=成功 成功+反思=成功

视频课程

先学简单的课程,请移步CSDN学院,听白银讲师(也就是鄙人)的讲解。
https://edu.csdn.net/course/detail/38771

如何你想快速形成战斗了,为老板分忧,请学习C#入职培训、C++入职培训等课程
https://edu.csdn.net/lecturer/6176

测试环境

操作系统:win7 开发环境: VS2019 C++17

或者 操作系统:win10 开发环境: VS2022 C++17

如无特殊说明,本算法用**C++**实现。

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