Educational Codeforces Round 124 (Rated for Div. 2)

Problems:https://codeforces.com/contest/1651

D. Nearest Excluded Points

题目

给定平面上$n$个点,第i个点坐标为整数$(x_i, y_i)$。定义两个点之间的距离为 $|x1-x2|+|y1-y2|$,也就是曼哈顿距离。

对这n个点中的每个点,输出一个距离它最近的整数坐标点$P_i$,并且$P_i$不能在输入的$n$个点里。

$1\le n\le 2\times10^5$,$1\le x_i,y_i\le10^9$

题解

发现很难直接求。但我们可以发现,“可能成为答案的点”一定是紧挨着某个输入的点!一共$4\times n$个可能成为答案的点,将它们全都放到队列中开始BFS。BFS过程中只能走输入的点,同时记录答案即可。时间复杂度O($n$)。

另一种做法

考场上写了一种智障解法,但感觉也是值得一提的。

首先考虑曼哈顿距离最近的点,距离一定不超过$\sqrt n$。因为最坏情况就是$n$个点聚成一坨,成为一个边长为$\sqrt n$的正方形。

对于每个点,如果我们能确定答案距离是多少,那么就可以在O($\sqrt n$)点时间里找到这个答案。因为距离每个点距离为$d$的点总共有O($d$)个,依次枚举判断即可。

同时,曼哈顿距离与切比雪夫距离是可以相互转换的。将$(x,y)$转化为$(x-y,x+y)$,两个点的曼哈顿距离等于新坐标下的切比雪夫距离 $\max(|x1-x2|, |y1-y2|)$。那么距离点$P$距离不超过$d$的点,都在以点$P$为中心,边长为$2\times d+1$的正方形中。

先转化为切比雪夫距离,对每个点,二分这个$d$,用树套树求这个正方形内点的个数(或者用可持久化线段树,少一个log)。找到$d$之后,O($\sqrt n$)求答案点。

如果用可持久化线段树的话,总时间复杂度 O($n\sqrt n+n\log^2n$),应该也可以过。但考场上没时间了,就写了个O($n\sqrt n\log n$)的,超时。

E. Sum of Matchings

题意

给定一个二分图。左边是节点1到n,右边是节点n+1到2n。并且,每个节点的度数都为2。不会有重边。

定义 $G(l,r,L,R)$ 表示左边选$l$到$r$,右边选$L$到$R$,这些点选出来形成的子图。对于所有的子图 $1\le l\le r\le n$,$n+1\le L\le R\le 2n$,求它们的最大匹配之和。

$n \le 1500$。

题解

因为每个点的度数都为2,整个图就是由一个个环组成的。

考虑每一条路径,统计它在多少个 $G(l,r,L,R)$ 中出现过即可。

如何统计?需要这条路径在子图中没有延伸出去,只需要两端点之外的两个点不在区间范围内即可。乘一乘就可以了。

时间复杂度O($n^2$),为枚举所有路径的复杂度。

F. Tower Defense

题意

不想翻译了 https://codeforces.com/contest/1651/problem/F

题解

首先,塔的位置其实可以认为都在0点(但顺序仍要保持)。因为对于第$i$个塔,第$j$个怪会在$t_j+i$秒到达它,下一个怪会在$t_{j+1}+i$秒到达,相当于它在0点。

如果某个怪$j$打穿了所有塔,那么相当于所有塔从$t_j$时刻从0开始恢复。

如果某个怪$j$没有打穿所有塔,在第$k$个塔停下来了,那么第1到$k-1$个会从$t_j$时刻从0开始恢复。第$k$个塔会剩一些血,然后$k+1$到$n$还是按之前的恢复进度。

相当于一个怪,最多会将塔变的多两段。对于每一段,如果我们能用某种数据结构维护,那么就解决问题了。

残血的塔每次最多1个,暴力维护即可。我们需要考虑的是,对于从$from$到$to$这一段连续的塔,都从$t$时刻开始从0恢复,如何维护。最开始所有塔都满血,也可以认为所有塔是从-inf时刻开始从0恢复。

如何维护呢?我们注意到,一段塔能打掉的血,取决于当前时间$now$与$t$之间的差值,记为$dt$。如果$dt\ge c_i/r_i$,记录这些塔的$c_i$之和即可,否则记录塔的$r_i$之和,乘以$dt$即可。

可以用线段树套平衡树维护。线段树维护1到n(用来请求$from$到$to$),每个节点上的平衡树(也可以线段树)按$c_i/r_i$作为key,维护$\sum c_i$和$\sum r_i$。当然考虑一下可以发现,我们没有插入删除塔的操作,所以可以按$c_i/r_i$排序,用可持久化线段树维护。对每个$dt$二分查找root。

如果怪不能通过某一段塔,直接在线段树上二分查找$k$。总时间复杂度O($n\log n$)。

代码

https://codeforces.com/contest/1651/submission/149749827