[数据结构与算法]AtCoder ABC237题解

ABC237

对应地址，https://atcoder.jp/contests/abc237/tasks。

A - Not Overflow

链接地址

https://atcoder.jp/contests/abc237/tasks/abc237_a。

题目要求

给定一个整数$X$，判断 $X$ 是否在 $\text{int}$ 范围内。

简易题解

签到题。
我们可以使用 C++ 的 INT_MAX 和 INT_MIN。如果不知道这两个常数，可以自己定义。

AC代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
int main(){
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    cout.tie(0);
    LL n;
    cin>>n;
    if (n>=INT_MIN && n<=INT_MAX){
        cout<<"Yes\n";
    }else{
        cout<<"No\n";
    }
    return 0;
}

时间复杂度

$O(1)$。

空间复杂度

$O(1)$。

B - Matrix Transposition

链接地址

https://atcoder.jp/contests/abc237/tasks/abc237_b。

题目要求

输出 $H\times W$ 矩阵的转秩矩阵。

简单题解

签到题。
本题的难点在于数据太大。根据题目要求
$1\le H,W\le 10^5$
$W\times H\le 10^5$
我们没法直接定义出一个二维数组，因为这样定义，我们必然会得到 $\text{MLE}$，本题只能用二维 $\text{vector}$ 来实现。
解决了数据存储问题，代码自然非常简单。

AC代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
int main(){
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    cout.tie(0);
    LL h,w;
    cin>>h>>w;
    vector<vector<LL>> a(h,vector<LL>(w));
    for (auto &x:a){
        for (auto &y:x){
            cin>>y;
        }
    }
    for (LL i=0; i<w; i++){
        for (LL j=0; j<h; j++){
            cout<<a[j][i]<<" ";
        }
        cout<<"\n";
    }
    return 0;
}

时间复杂度

$O(H?W)$。

空间复杂度

$O(H?W)$。

C - kasaka

链接地址

https://atcoder.jp/contests/abc237/tasks/abc237_c。

题目要求

给一个长度为 $n$ 的字符串 $s$，判断能否在开头增加若干（包含 $0$）个字符 $a$，使得字符串 $s$ 变成回文字符串。

简单题解

我们可以使用双指针来解决这个问题。

AC代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
int main(){
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    cout.tie(0);
    string s;
    cin>>s;
    
    LL n=s.size();
    LL l=0, r=n-1;
    LL tl=0, tr=0;
    //定义第一个a
    while (l<n && s[l]=='a') {
        l++;
        tl++;
    }
    //定位最后一个a
    while (r>=0 && s[r]=='a') {
        r--;
        tr++;
    }
    
    if (tr<tl) {
        cout<<"No\n";
        return 0;
    }
    
    while (l<r) {
        if (s[l]==s[r]) {
            l++;
            r--;
        } else {
            break;
        }
    }
    
    if (l<r) {
        cout<<"No\n";
    } else {
        cout<<"Yes\n";
    }
    
    return 0;
}

时间复杂度

$O(n)$。

空间复杂度

$O(n)$。

D - LR insertion

链接地址

https://atcoder.jp/contests/abc237/tasks/abc237_d。

题目要求

给一个字符串 $S$，按照要求将数据 $i$ 插入到数列 $A$ 中。

简单题解

数据结构题。可以使用双向队列，也可以使用双指针来解决。
通过观察输入样例 $2$，我们可以得到如下结论：

• 碰到 ‘L’，我们从右边（队尾）插入数据。
• 碰到 ‘R’，我们从左边（队头）插入数据。

AC代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
int main(){
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    cout.tie(0);
    LL n;
    cin>>n;
    string s;
    cin>>s;
#if 1
    vector<LL> a(n+1,0);
    LL l=0;
    LL r=n;
    for (LL i=0; i<n; i++){
        if (s[i]=='L'){
            a[r]=i;
            r--;
        }else{
            a[l]=i;
            l++;
        }
    }
    a[l]=n;
#else
    deque<LL> a;
    a.push_back(n);
    for (LL i=n-1; i>=0; i--){
        if (s[i]=='L'){
            a.push_back(i);
        }else{
            a.push_front(i);
        }
    }
#endif
    for (const auto &x:a){
        cout<<x<<" ";
    }
    cout<<"\n";
    return 0;
}

时间复杂度

$O(n)$。

空间复杂度

$O(n)$。

E - Skiing

链接地址

https://atcoder.jp/contests/abc237/tasks/abc237_e。

题目要求

给一个无向图，高桥从顶点 $1$ 出发，他能得到的最大快乐。

简单题解

图论的基础题，思路参考单源最短路问题。基本步骤如下：

• 建边。
• 从起点 $1$ 出发，遍历所有边。并更新距离。
• 查找所有距离中的最大值。

AC代码

数组版本

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
const LL INF=0x3f3f3f3f3f3f3f3f;
const int N=2e5+10;
const int M=2*N;
LL h[N];//头节点
LL dis[N];//距离
LL vis[N];//可见性控制
LL happy[N];//幸福度
//下面数据结构来描述图
LL e[M];
LL ne[M];
LL idx;

void add(LL u, LL v) {
    //建边 u->v
    e[idx]=v;
    ne[idx]=h[u];
    h[u]=idx;
    idx++;
}

int main(){
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    cout.tie(0);

    //初始化
    memset(dis, -0x3f, sizeof dis);
    memset(h, -1, sizeof h);

    LL n,m;//n个顶点，m条边
    cin>>n>>m;
    for (LL i=1; i<=n; i++) {
        cin>>happy[i];
    }
    for (LL i=1; i<=m; i++) {
        LL u,v;
        cin>>u>>v;
        add(u,v);
        add(v,u);
    }

    queue<LL> que;
    dis[1]=0;//起点距离为0
    que.push(1);
    while (que.size()) {
        LL x=que.front();
        que.pop();

        vis[x]=false;
        //以x为起点，遍历x的所有边
        for (LL i=h[x]; i!=-1; i=ne[i]) {
            LL y=e[i];//x->y
            LL c=happy[x]-happy[y];//从x->y的幸福度
            if (c<0) {
                c*=2;
            }
            if (dis[y]<dis[x]+c) {
                dis[y]=dis[x]+c;
                if (false==vis[y]) {
                    que.push(y);
                    vis[y]=true;
                }
            }
        }
    }

    //遍历查找最大值
    LL ans=0;
    for (LL i=1; i<=n; i++) {
        ans=max(ans, dis[i]);
    }
    cout<<ans<<"\n";

    return 0;
}

vector版本

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;

int main(){
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    cout.tie(0);

    LL n,m;
    cin>>n>>m;
    vector<vector<LL>> adj(n+1);
    vector<LL> dis(n+1, -9e18);//距离
    vector<bool> vis(n+1, false);//可见性
    vector<LL> happy(n+1);//幸福度
    //读取幸福度
    for (LL i=1; i<=n; i++) {
        cin>>happy[i];
    }
    //读取图
    for (LL i=0; i<m; i++) {
        LL u,v;
        cin>>u>>v;
        adj[u].push_back(v);
        adj[v].push_back(u);
    }

    queue<LL> que;
    dis[1]=0;//起点距离为0
    que.push(1);
    while (que.size()) {
        LL x=que.front();
        que.pop();

        vis[x]=false;
        //以x为起点，遍历x的所有边
        for (const auto &y:adj[x]) {
            LL c=happy[x]-happy[y];//从x->y的幸福度
            if (c<0) {
                c*=2;
            }
            if (dis[y]<dis[x]+c) {
                dis[y]=dis[x]+c;
                if (false==vis[y]) {
                    que.push(y);
                    vis[y]=true;
                }
            }
        }
    }

    //遍历查找最大值
    LL ans=0;
    for (LL i=1; i<=n; i++) {
        ans=max(ans, dis[i]);
    }
    cout<<ans<<"\n";

    return 0;
}

P.S.
数组版本时间为 85ms。vector版本时间为 104ms。

时间复杂度

$O(m)$。

空间复杂度

$O(m)$。

F - |LIS| = 3

链接地址

https://atcoder.jp/contests/abc237/tasks/abc237_f。

题目要求

给定整数 $n,m$，求满足以下所有条件的数列总数。

• 长度为 $n$。
• 数字是 $1～m$ 构成。
• $|LIS|=3$。

简单题解

读完题目，就知道是一个动态规划问题。

AC代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
typedef pair<LL, LL> PLL;

const LL MOD=998244353;

int main(){
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    cout.tie(0);

    LL n,m;
    cin>>n>>m;

    //找出所有位置
    vector<vector<LL>> pos;
    for (LL i=0; i<=m; i++) {
        for (LL j=0; j<=m; j++) {
            for (LL k=0; k<=m; k++) {
                if (i>j || (i==j && i!=m)) {
                    continue;
                }
                if (j>k || (j==k && j!=m)) {
                    continue;
                }
                pos.push_back({i,j,k});
            }
        }
    }

    LL dpn = pos.size();
    vector<PLL> trans;
    for (LL i=0; i<dpn; i++) {
        auto from = pos[i];
        for (LL j=0; j<m; j++) {
            auto tmp = from;
            LL updp = lower_bound(tmp.begin(), tmp.end(), j)-tmp.begin();
            if (updp==3) {
                continue;
            }
            tmp[updp] = j;
            LL to = lower_bound(pos.begin(), pos.end(), tmp)-pos.begin();
            trans.push_back({i, to});
        }
    }

    vector<LL> dp(dpn, 0);
    dp.back()=1;
    for (LL i=0; i<n; i++) {
        vector<LL> tmp(dpn, 0);
        for (const auto &x:trans) {
            tmp[x.second]=(tmp[x.second]+dp[x.first])%MOD;
        }
        swap(dp, tmp);
    }

    //遍历答案
    LL ans=0;
    for (LL i=0; i<dpn; i++) {
        auto st = pos[i];
        if (st.back()!=m) {
            ans=(ans+dp[i])%MOD;
        }
    }
    cout<<ans<<"\n";

    return 0;
}

时间复杂度

$O(m^3)$。

空间复杂度

$O(n)$。

G - Range Sort Query

链接地址

https://atcoder.jp/contests/abc237/tasks/abc237_g。

题目要求

给一个 $N$ 个数构成的排列，一个整数 $X$。
另外 $Q$ 次查询，一下搞一个升序，一下搞一个降序。
最终的操作结果是什么。

简单题解

使用线段树吧。这么复杂的操作。
麻烦的是，我特么忘记了线段树的实现。
哎，杀人诛心啊。太难过了。让我查查过去的代码。