2022USACO-DEC-Silver

题目链接

T1.Barn Tree

T2.Circular Barn

T3.Range Reconstruction

T1

下面均以\(1\)为根来进行分析。

算法思路：

首先，定义一个数组dis表示当前子树的干草数和与应有的干草数和的差值（多了为正，少了为负）。dis的求法就是裸的\(DFS\)。

接下来，进行\(DFS\)。

假设现在遍历到了以\(u\)为根的子树。

第一遍遍历\(u\)的所有孩子。如果当前孩子\(dis>=0\),则遍历以当前孩子为根的子树，并将该子树的所有多余干草全部干草上传到该孩子上，并将该孩子的干草上传到\(u\)上。

第二遍遍历\(u\)的所有孩子。如果当前孩子\(dis<0\),则遍历以当前孩子为根的子树，并将\(u\)的与\(-dis\)相等的干草全部干草下传到该孩子上，并在遍历以该孩子为根的子树。

代码实现

#include<bits/stdc++.h>
#pragma GCC optimize(2)
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 2E5 + 5;
int n, u, v;
/*
up:pushup the things   down:pushdown the things
*/
vector<LL> G[N], x, y, c;
LL h[N], ave, dis[N];
void newop(int from, int to, LL val) {
	x.push_back(from);
	y.push_back(to);
	c.push_back(val);
}
void calc(int u, int f) {
	dis[u] = h[u] - ave;
	for (int v: G[u]) {
		if (v == f) continue;
		calc(v, u);
		dis[u] += dis[v];
	}
}
void dfs(int u, int f) {
	for (int v: G[u]) {
		if (v == f) continue;
		if (dis[v] > 0) {
			dfs(v, u);
			newop(v, u, dis[v]);
		}
		if (dis[v] == 0) dfs(v, u);
	}
	for (int v: G[u]) {
		if (v == f) continue;
		if (dis[v] < 0) {
			h[v] -= dis[v];
			newop(u, v, -dis[v]);
			dfs(v, u);
		}
	} 

}
int main()
{
	scanf("%d", &n);
	for (int i = 1; i <= n; i++) scanf("%lld", h + i), ave += h[i];
	ave /= n;
	for (int i = 1; i < n; i++) {
		scanf("%d %d", &u, &v);
		G[u].push_back(v);
		G[v].push_back(u);
	}
	calc(1, 0);
	dfs(1, 0);
	printf("%d\n", x.size());
	for (int i = 0; i < x.size(); i++) printf("%lld %lld %lld\n", x[i], y[i], c[i]);
}

T2

算法思路

我们考虑如果一个人选择了\(4k\)型数，那么这个人必败。

归纳证明：

样例证明，\(4\)为必败态。

假设\(4, 8, \dots, 4k\)均为必败态。

那么\(4(k - 1)\)无法通过减去\(4m\)转移到另一个必败态，因为\(4m\)为合数。

证毕。

所以，\(4k\)必败。

那么对于\(4k+1\)型数，只需找到最大的\(4k+1\)型质数，减去即可，\(4k+3\)型数同理。

对于\(4k+2\)型数，只能转移到\(4k+2\)解决。

这个过程可以边做\(Eratosthenes\)筛，边用\(dp\)来解决。

代码实现

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1E5 + 5, M = 5E6 + 5;
long long t, n, a[N], m, dp[M];
bool flag[M];
void init() {
	int one = 0, three = 0;
	for (int i = 2; i * i <= M - 5; i++) {
		if (flag[i] == 0) for (int j = i * i; j <= M - 5; j += i) flag[j] = 1;
	}
	for (int i = 1; i <= M - 5; i++) {
		if (!flag[i]) {
			if (i % 4 == 1) one = i;
			else if (i % 4 == 3) three = i;
		}
		if (i % 2 == 0) dp[i] = dp[i - 2] + 1;
		else if (i % 4 == 1) dp[i] = dp[i - one] + 1;
		else if (i % 4 == 3) dp[i] = dp[i - three] + 1;
	}
}
int main()
{
	init();
	scanf("%lld", &t);
	while(t--) {
		scanf("%lld", &n);
		for (int i = 1; i <= n; i++) scanf("%lld", &a[i]);
		long long jj = LLONG_MAX, nn = LLONG_MAX;
		for (long long i = 1; i <= n; i++) {
			if (a[i] % 4 == 0) {
				nn = min(nn, (dp[a[i]] / 2ll) * n + i);
			}
			else {
				jj = min(jj, (dp[a[i]] / 2ll) * n + i);
			}
		}
		if (jj < nn) printf("Farmer John\n");
		else printf("Farmer Nhoj\n");
	}
}

T3

算法思想

思想：暴力（是不是很惊讶？）

我们可以将\(a_1\)确定下来，直接赋值为\(0\)

我们考虑前\(i\)个都确定下来了，来确定第\(i + 1\)个。

第\(i + 1\)个只有两个选择:\(a_i - b_{i, i + 1}\)和\(a_i + b_{i, i + 1}\)。

依次用\(b_{j, i + 1}, j \in [1, i]\)判断即可。

代码实现

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 305;
int n;
long long Distance[N][N], construction[N];
bool Validator(int u) {
	for(int i = 1; i < u; i++) {
		long long maximum = -0x3F3F3F3F3F3F3F3F, minimum = 0x3F3F3F3F3F3F3F3F;
		for (int j = i; j <= u; j++) {
			maximum = max(maximum, construction[j]);
			minimum = min(minimum, construction[j]);
		}
		if (maximum - minimum != Distance[i][u]) return false;
	}
	return true;
}
int main()
{
	scanf("%d", &n);
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		for (int j = i; j <= n; j++) {
			scanf("%lld", &Distance[i][j]);
		}
	}
	construction[1] = 1;
	for (int i = 2; i <= n; i++) {
		construction[i] = construction[i - 1] + Distance[i - 1][i];
		if (Validator(i)) continue;
		construction[i] = construction[i - 1] - Distance[i - 1][i];
	}
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		if (i != n) printf("%lld ", construction[i]);
		else printf("%lld", construction[i]);
	}
	return 0;
}