洛谷-数据结构2-1-二叉堆与树状数组2

P2827 [NOIP 2016 提高组] 蚯蚓

题目背景

NOIP2016 提高组 D2T2

题目描述

本题中,我们将用符号 ⌊c⌋ 表示对 c 向下取整,例如:⌊3.0⌋=⌊3.1⌋=⌊3.9⌋=3。

蛐蛐国最近蚯蚓成灾了!隔壁跳蚤国的跳蚤也拿蚯蚓们没办法,蛐蛐国王只好去请神刀手来帮他们消灭蚯蚓。

蛐蛐国里现在共有 n 只蚯蚓(n 为正整数)。每只蚯蚓拥有长度,我们设第 i 只蚯蚓的长度为 ai​(i=1,2,...,n),并保证所有的长度都是非负整数(即:可能存在长度为 0 的蚯蚓)。

每一秒,神刀手会在所有的蚯蚓中,准确地找到最长的那一只(如有多个则任选一个)将其切成两半。神刀手切开蚯蚓的位置由常数 p(是满足 0<p<1 的有理数)决定,设这只蚯蚓长度为 x,神刀手会将其切成两只长度分别为 ⌊px⌋ 和 x−⌊px⌋ 的蚯蚓。特殊地,如果这两个数的其中一个等于 0,则这个长度为 0 的蚯蚓也会被保留。此外,除了刚刚产生的两只新蚯蚓,其余蚯蚓的长度都会增加 q(是一个非负整常数)。

蛐蛐国王知道这样不是长久之计,因为蚯蚓不仅会越来越多,还会越来越长。蛐蛐国王决定求助于一位有着洪荒之力的神秘人物,但是救兵还需要 m 秒才能到来......(m 为非负整数)

蛐蛐国王希望知道这 m 秒内的战况。具体来说,他希望知道:

  • m 秒内,每一秒被切断的蚯蚓被切断前的长度(有 m 个数);
  • m 秒后,所有蚯蚓的长度(有 n+m 个数)。

蛐蛐国王当然知道怎么做啦!但是他想考考你......

输入格式

第一行包含六个整数 n,m,q,u,v,t,其中:n,m,q 的意义见【问题描述】;u,v,t 均为正整数;你需要自己计算 p=u/v(保证 0<u<v);t 是输出参数,其含义将会在【输出格式】中解释。

第二行包含 n 个非负整数,为 a1​,a2​,...,an​,即初始时 n 只蚯蚓的长度。

同一行中相邻的两个数之间,恰好用一个空格隔开。

保证 1≤n≤105,0≤m≤7×106,0<u<v≤109,0≤q≤200,1≤t≤71,0≤ai​≤108。

输出格式

第一行输出 ⌊tm​⌋ 个整数,按时间顺序,依次输出第 t 秒,第 2t 秒,第 3t 秒,......被切断蚯蚓(在被切断前)的长度。

第二行输出 ⌊tn+m​⌋ 个整数,输出 m 秒后蚯蚓的长度;需要按从大到小的顺序,依次输出排名第 t,第 2t,第 3t,......的长度。

同一行中相邻的两个数之间,恰好用一个空格隔开。即使某一行没有任何数需要输出,你也应输出一个空行。

请阅读样例来更好地理解这个格式。

输入输出样例

输入 #1复制

复制代码
3 7 1 1 3 1
3 3 2

输出 #1复制

复制代码
3 4 4 4 5 5 6
6 6 6 5 5 4 4 3 2 2

输入 #2复制

复制代码
3 7 1 1 3 2
3 3 2

输出 #2复制

复制代码
4 4 5
6 5 4 3 2

输入 #3复制

复制代码
3 7 1 1 3 9
3 3 2

输出 #3复制

复制代码
//空行
2

说明/提示

样例解释 1

在神刀手到来前:3 只蚯蚓的长度为 3,3,2。

1 秒后:一只长度为 3 的蚯蚓被切成了两只长度分别为1 和 2 的蚯蚓,其余蚯蚓的长度增加了 1。最终 4 只蚯蚓的长度分别为 (1,2),4,3。括号表示这个位置刚刚有一只蚯蚓被切断。

2 秒后:一只长度为 4 的蚯蚓被切成了 1 和 3。5 只蚯蚓的长度分别为:2,3,(1,3),4。

3 秒后:一只长度为 4 的蚯蚓被切断。6 只蚯蚓的长度分别为:3,4,2,4,(1,3)。

4 秒后:一只长度为 4 的蚯蚓被切断。7 只蚯蚓的长度分别为:4,(1,3),3,5,2,4。

5 秒后:一只长度为 5 的蚯蚓被切断。8 只蚯蚓的长度分别为:5,2,4,4,(1,4),3,5。

6 秒后:一只长度为 5 的蚯蚓被切断。9 只蚯蚓的长度分别为:(1,4),3,5,5,2,5,4,6。

7 秒后:一只长度为 6 的蚯蚓被切断。10 只蚯蚓的长度分别为:2,5,4,6,6,3,6,5,(2,4)。所以,7 秒内被切断的蚯蚓的长度依次为 3,4,4,4,5,5,6。7 秒后,所有蚯蚓长度从大到小排序为 6,6,6,5,5,4,4,3,2,2。

样例解释 2

这个数据中只有 t=2 与上个数据不同。只需在每行都改为每两个数输出一个数即可。

虽然第一行最后有一个 6 没有被输出,但是第二行仍然要重新从第二个数再开始输出。

样例解释 3

这个数据中只有 t=9 与上个数据不同。

注意第一行没有数要输出,但也要输出一个空行。

数据范围

测试点 n m t ai​ v q
1 =1 =0 =1 ≤106 ≤2 =0
2 =103 =0 =1 ≤106 ≤2 =0
3 =105 =0 =1 ≤106 ≤2 =0
4 =1 =103 =1 ≤106 ≤2 =0
5 =103 =103 =1 ≤106 ≤2 =0
6 =1 =103 =1 ≤106 ≤2 ≤200
7 =103 =103 =1 ≤106 ≤2 ≤200
8 =5×104 =5×104 =1 ≤106 ≤2 =0
9 =105 =105 =2 ≤106 ≤2 =0
10 =105 =2×106 =21 ≤106 ≤2 =0
11 =105 =2.5×106 =26 ≤106 ≤2 =0
12 =105 =3.5×106 =36 ≤107 ≤2 =0
13 =105 =5×106 =51 ≤107 ≤109 =0
14 =105 =7×106 =71 ≤108 ≤109 =0
15 =5×104 =5×104 =1 ≤108 ≤2 ≤200
16 =5×104 =1.5×105 =2 ≤108 ≤2 ≤200
17 =105 =105 =3 ≤108 ≤109 ≤200
18 =105 =3×105 =4 ≤108 ≤109 ≤200
19 =105 =3.5×106 =36 ≤108 ≤109 ≤200
20 =105 =7×106 =71 ≤108 ≤109 ≤200

实现代码:

cpp 复制代码
#include <bits/stdc++.h>
inline int read() {
    int x = 0;
    bool f = true;
    char ch = getchar();
    for (; !isdigit(ch); ch = getchar())
        if (ch == '-')
            f = false;
    for (; isdigit(ch); ch = getchar())
        x = (x << 1) + (x << 3) + ch - '0';
    return f ? x : (~(x - 1));
}

const int maxn = (int)1e5 + 5;
const int mininf = 0xc0c0c0c0;
int a[maxn];

std :: queue <int> qw[4];
typedef std :: pair <int, int> pii;

int main() {
    int n = read(), m = read(), q = read(), u = read(), v = read(), t = read();
    for (int i = 1; i <= n; ++i)
        a[i] = read();
    std :: sort(a + 1, a + n + 1, std :: greater <int> ());
    for (int i = 1; i <= n; ++i)
        qw[1].push(a[i]);

    for (int i = 0; i < m; ++i) {
        pii p = std :: max({std :: make_pair(qw[1].empty() ? mininf : qw[1].front(), 1),
                            std :: make_pair(qw[2].empty() ? mininf : qw[2].front(), 2),
                            std :: make_pair(qw[3].empty() ? mininf : qw[3].front(), 3)});
        int x = p.first + q * i, j = p.second;
        qw[j].pop();
        
        int b = 1ll * x * u / v, c = x - b;
        qw[2].push(b - q - q * i);
        qw[3].push(c - q - q * i);

        if (i % t == t - 1)
            printf("%d ", x);
    }

    puts("");

    for (int i = 1; i <= n + m; ++i) {
        pii p = std :: max({std :: make_pair(qw[1].empty() ? mininf : qw[1].front(), 1),
                            std :: make_pair(qw[2].empty() ? mininf : qw[2].front(), 2),
                            std :: make_pair(qw[3].empty() ? mininf : qw[3].front(), 3)});
        int x = p.first, j = p.second;
        qw[j].pop();

        if (i % t == 0)
            printf("%d ", x + q * m);
    }

    puts("");
    return 0;
}

P1168 中位数

题目描述

给定一个长度为 N 的非负整数序列 A,对于前奇数项求中位数。

输入格式

第一行一个正整数 N。

第二行 N 个正整数 A1...N​。

输出格式

共 ⌊2N+1​⌋ 行,第 i 行为 A1...2i−1​ 的中位数。

输入输出样例

输入 #1复制

复制代码
7
1 3 5 7 9 11 6

输出 #1复制

复制代码
1
3
5
6

输入 #2复制

复制代码
7
3 1 5 9 8 7 6

输出 #2复制

复制代码
3
3
5
6

说明/提示

对于 20% 的数据,N≤100;

对于 40% 的数据,N≤3000;

对于 100% 的数据,1≤N≤105,0≤Ai​≤109。

实现代码:

cpp 复制代码
#include<bits/stdc++.h>
#include<queue>
using namespace std;
int n;
int a[100100];
int mid;
priority_queue<int,vector<int>,less<int> >q1;
priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >q2;
int main(){
    cin>>n;
    scanf("%d",&a[1]);
    mid=a[1];
    cout<<mid<<endl;
    for(int i=2;i<=n;i++){
        scanf("%d",&a[i]);
        if(a[i]>mid) q2.push(a[i]);
        else q1.push(a[i]);
        if(i%2==1){
            while(q1.size()!=q2.size()){
                if(q1.size()>q2.size()){
                    q2.push(mid);
                    mid=q1.top();
                    q1.pop();
                }
                else{
                    q1.push(mid);
                    mid=q2.top();
                    q2.pop();
                }
            }
            cout<<mid<<endl;
        }
    }
    return 0;
}

P2085 最小函数值

题目描述

有 n 个函数,分别为 F1​,F2​,...,Fn​。定义 Fi​(x)=Ai​x2+Bi​x+Ci​(x∈N∗)。给定这些 Ai​、Bi​ 和 Ci​,请求出所有函数的所有函数值中最小的 m 个(如有重复的要输出多个)。

输入格式

第一行输入两个正整数 n 和 m。

以下 n 行每行三个正整数,其中第 i 行的三个数分别为 Ai​、Bi​ 和 Ci​。

输出格式

输出将这 n 个函数所有可以生成的函数值排序后的前 m 个元素。这 m 个数应该输出到一行,用空格隔开。

输入输出样例

输入 #1复制

复制代码
3 10
4 5 3
3 4 5
1 7 1

输出 #1复制

复制代码
9 12 12 19 25 29 31 44 45 54

说明/提示

数据规模与约定

对于全部的测试点,保证 1≤n,m≤10000,1≤Ai​≤10, 0≤Bi​≤100, 0≤Ci​≤104。

实现代码:

cpp 复制代码
    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main()
    {
        int n,m,i,j,cmin,jmin;
        int A[10010], B[10010], C[10010];
        int F[10010];
        cin>>n>>m;
        for(i=0;i<n;i++)
        {
            cin>>A[i]>>B[i]>>C[i];
            F[i]=1;
        }
        for(i=0;i<m;i++)
        {
            cmin=100000000;
            for(j=0;j<n;j++)
            {
                if(A[j]*F[j]*F[j]+B[j]*F[j]+C[j]<cmin)
                {
                    cmin=A[j]*F[j]*F[j]+B[j]*F[j]+C[j];
                    jmin=j;
                }
            }
            cout<<A[jmin]*F[jmin]*F[jmin]+B[jmin]*F[jmin]+C[jmin]<<' ';
            F[jmin]++;
        }
        return 0;
    }

P1631 序列合并

题目描述

有两个长度为 N 的单调不降序列 A,B,在 A,B 中各取一个数相加可以得到 N2 个和,求这 N2 个和中最小的 N 个。

输入格式

第一行一个正整数 N;

第二行 N 个整数 A1...N​。

第三行 N 个整数 B1...N​。

输出格式

一行 N 个整数,从小到大表示这 N 个最小的和。

输入输出样例

输入 #1复制

复制代码
3
2 6 6
1 4 8

输出 #1复制

复制代码
3 6 7

说明/提示

对于 50% 的数据,N≤103。

对于 100% 的数据,1≤N≤105,1≤ai​,bi​≤109。

实现代码:

cpp 复制代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[100000],b[100000],heap[100000],from[100000],step[100000],n,sum=1;
void swap(int x,int y)
{
	int k = heap[x];
	heap[x] = heap[y];
	heap[y] = k;
	k = from[x];
	from[x] = from[y];
	from[y] = k;
}
int main()
{
	scanf("%d",&n);
	for (int i = 1;i <= n;i++) scanf("%d",&a[i]);
	for (int i = 1;i <= n;i++) scanf("%d",&b[i]);
	for (int i = 1;i <= n;i++) heap[i] = a[i]+b[1],from[i] = i,step[i] = 1; 
	while (sum <= n)
	{
		printf("%d ",heap[1]);
		int t = from[1];
		step[t]++;
		heap[1]=a[t] + b[ step[t] ];
		int x = 1,s;
		while (x<<1 <= n)
		{
			s = x<<1;
			if (heap[s] > heap[s + 1] && s + 1 <= n) s++;
			if (heap[x] > heap[s])
			{
				swap(x,s);
				x = s;	
			}else break;
		}
		sum++;	
	}
	return 0;
}
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