做题笔记(UVA)

如果 Latex 挂了多刷新awa。

UVA1099 Sharing Chocolate

这道题最开始读题的时候并没有理解题意,读题十分重要!之后并没有想到可以将长宽转换成面积和长,也没有想到新状态的面积与长的整除关系,这道题完全挂了。

AC code

UVA1252 Twenty Questions

这道题最开始思路想复杂了,但是应该能写的出来,代价是花费大量的时间。考虑讲两个集合分别定义为,已经询问过的特征和询问过且拥有的特征,这样子就可以方便的对每一个数进行与来快速判断。我并没有想到这一点,我是分别将两个集合定义成拥有的特征和不拥有的特征。这样在转移上拥有一些困难,比较复杂。

定义了状态之后对状态的转移出了一点小差错,想到了是两种情况取上一个 max 但是却没有想到对于每一种集合都可以取得 min,由于我并没有考虑到两种情况之一已经包含必要的的操作导致的,毕竟都取了 max。

AC code

UVA1625 Color Length

看到这道题,很容易想到最长公共子序列的转移方法 $F[i][j] = \min(F[i - 1][j], F[i][j - 1])$ + 1 。
但是造成的贡献不方便计算,因为我们不知道一种颜色什么时候开始,也不知道什么时候结束。
考虑引入一个数组,$C[i][j]$ 代表字符串 $a$ 前 $i$ 个字符,字符串 $b$ 前 $j$ 个字符中,已经出现过但在接下来的字符中还会出现的字符的个数。
为了计算这个数组,我们需要记录两个字符串中每一个字符第一次出现的次数,和最后一次出现的次数。
这样转移方程式就变为 $F[i][j] = \min(F[i - 1][j] + C[i - 1][j], F[i][j - 1] + C[i][j - 1])$。

还有一点值得注意:先转移 $F$ 再转移 $C$,在转移 $C$ 时还需要考虑两个字符串的情况。

总结:

  • 有两个串的动态规划问题往往需要 $i$ 和 $j$ 分别代表两个串的信息。
  • 花费往往就是题目中我们需要求解的值。

AC code

UVA1632 Alibaba

定义 $F(i, j, 0)$ 代表从 $i$ 访问到 $j$ 最后停留在 $i$ 点所需要的最小时间。$F(i, j, 1)$ 代表停留在 $j$ 点所需的最小时间。可以得到如下转移方程:

  • F(i,j , 0) = \min(F(i + 1, j, 0) + x_{i + 1}-x_i, F(i + 1, j, 1) + x_j - x_i),分别表示从 $i + 1$ 移动到 $i$ 或从 $j$ 移动到 $i$ 。
  • F(i, j, 1) = \min(F(i, j- 1, 1) + x_j - x_{j - 1},F(i, j - 1, 0) + x_j - x_i) ,分别表示从 $j - 1$ 移动到 $j$,或从 $j- 1$ 移动到 $i$。

时间复杂度 $O(n ^ 2)$

区间 DP 三维挺常见的。

AC code

UVA10349 Antenna Placement

题目大意

给定若干个 $1\times 2$ 和 $2\times 1$ 的地毯,现有若干个特殊点,用 * 表示,求覆盖这些点最小需要多少张地毯。

解题思路

正难则反,由题意可知:设由 $n$ 个特殊点,则覆盖掉所有的特殊点最多需要 $n$ 张地毯。若有 $m$ 张地毯能覆盖两个特殊点,则需要的地毯数最少,此时问题转化为求 $m$ 的最大值

很显然,对于 o 来说,无需过多处理,忽略掉即可。

对于每一个特殊点,我们将与其相邻的特殊点连边,可以得到一个二部图,图的每一条边代表一种放置地毯的方案,而其两侧的点则代表其覆盖的特殊点。

我们要求得 $m$ 的最大值,但很显然覆盖已经覆盖过的点对答案不会产生任何贡献,我们大胆一点,直接把每一个点想成只能使用一次,此问题就被转化成了二分图最大匹配。

可以使用匈牙利解决此问题,但有一点值得注意:我们建的是无向图,固最大匹配边数会重复计算一次,需要除以二解决。

UVA10944 Nuts for nuts..

TSP 问题+记忆化搜索+状态压缩

TSP 问题是组合优化中的一个经典问题,给定一 个城市列表及每两个城市之间的距离,一个旅行推销员希望从某个城市出发,经过所有的城市各一次后,最 终返回起始城市。目标是找到总旅行距离最短的路线。

对于这道题,定义 $F(i, S)$ :当前在节点 $i$ 的位置,还需要访问集合 $S$ 中的点各一次最后回到节点 0(也就是起点)的最短长度。边界条件为 $D(i, {}) = dis(i, 0)$ 。对于 $S$ 非空,考虑从 $i$ 走到 $S$ 中的点 $j$ :$D(i, S) = \min_{j\in s} {D(i, S - j) + dis(i, j)}$ ,其中 $dis(i, j)$ 是 $i$ 到 $j$ 的距离。

时间复杂度 $O(n^22^n)$

AC code

UVA 12661 Funny Car Racing

一个标准的最短路,但是在计算距离这一方面需要注意,当我们来当一个赛道上时,会有以下几种情况:

  • 赛道正在开放,且在通过赛道之前赛道不会关闭,时间即为通过赛道的时间
  • 赛道正在开放,但是剩余时间不足以通过赛道,时间即为等待时间加上关闭时间加上通过时间。
  • 注意连边的时候,若开放时间小于所通过的时间,那么这条边就不用链接了。

总结:看到最短路的题目,认真分析新的距离,无需多虑,直接跑最短路就可以,但是对于2023年CSP的一道题目,就需要认真分析性质,然后作答。
最短路的贪心已经是证明过的了,无需再多虑。

UVA 12716 XOR GCD

数论题,我们需要知道:

  • $a \oplus b = c $ 等价于 $a\oplus c = b$。

那么我们就可以枚举 $a$ 和枚举 $c$,然后算出 $b$,接着验证是否有 $\gcd(a, b) = c$, 因为 $c$ 时 $a$ 的约数,时间复杂度 $O(n\log n)$,而计算 $\gcd$ 的时间是 $O(\log n)$,总体时间复杂度 $O(n(\log n)^2)$。

时间复杂度过高,无法通过本题,考虑如何优化。

此时我们暴力打出 $a$、$b$、$c$ 之间的关系,我们可以发现出一个规律 $c = a - b$。

证明:易得 $a - b\le a\oplus b$,且 $a\oplus b \ge \gcd(a, b) = c$,考虑使用反证法,假设 $a -b > c $,可以得到 $c < a - b \le a\oplus b$,与 $c = a\oplus b$ 矛盾,故 $a - b = c$ 得证。

时间复杂度 $O(n \log n)$。

值得注意的是:$\oplus$ 的运算优先级是低于 $=$ ,在进行判断的时候需要加 $()$。


但在考场上,我们就不能这么做,我们不需要管证明,我们直接打表看规律!!!

总结:

  • 我们应当牢记:暴力出奇迹,打表出省一! 谁告诉了我难题一定要推公式才能做呢?
  • 打表应该是面对数学题/构造题的第一反应。
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