codeforces 515D Drazil and Tiles(构造)

探讨了如何解决一个n*m的矩阵上使用1*2的多米诺骨牌覆盖所有黑色点的问题,并确保解的唯一性。通过算法实现,讨论了度数为1的点在寻找解决方案中的作用。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

D. Drazil and Tiles
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256 megabytes
input
standard input
output
standard output

Drazil created a following problem about putting 1 × 2 tiles into an n × m grid:

"There is a grid with some cells that are empty and some cells that are occupied. You should use 1 × 2 tiles to cover all empty cells and no two tiles should cover each other. And you should print a solution about how to do it."

But Drazil doesn't like to write special checking program for this task. His friend, Varda advised him: "how about asking contestant only to print the solution when it exists and it is unique? Otherwise contestant may print 'Not unique' ".

Drazil found that the constraints for this task may be much larger than for the original task!

Can you solve this new problem?

Note that you should print 'Not unique' either when there exists no solution or when there exists several different solutions for the original task.

Input

The first line contains two integers n and m (1 ≤ n, m ≤ 2000).

The following n lines describe the grid rows. Character '.' denotes an empty cell, and the character '*' denotes a cell that is occupied.

Output

If there is no solution or the solution is not unique, you should print the string "Not unique".

Otherwise you should print how to cover all empty cells with 1 × 2 tiles. Use characters "<>" to denote horizontal tiles and characters "^v" to denote vertical tiles. Refer to the sample test for the output format example.

Examples
input
3 3
...
.*.
...
output
Not unique
input
4 4
..**
*...
*.**
....
output
<>**
*^<>
*v**
<><>
input
2 4
*..*
....
output
*<>*
<><>
input
1 1
.
output
Not unique
input
1 1
*
output
*
Note

In the first case, there are indeed two solutions:

<>^
^*v
v<>

and

^<>
v*^
<>v

so the answer is "Not unique".


题目大意:给定一个n*m的黑白矩阵,问是否存在唯一的方案使得1*2的多米诺骨牌不重叠且完全覆盖黑色点。
n,m<=1000。

题解:每次将度数为1的点取出来构造一个多米诺,直到没有度数为1的点。
若此时黑色格子已经被完全覆盖,则找到唯一解,否则有多解。
证明:
将多米诺覆盖的两个点用黑边相连,其余用白边相连,由于这是一个存在环的二分图,我们显然可以将黑边与白边交换颜色,得到另一种解。

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#include<cstdio>
#define N 2003
using namespace std;
int n,m;
int ans[N][N],vis[N][N],size[N][N],map[N][N];
int st[2000003],st1[2000003],top;
int x[10]={0,0,-1,1},y[10]={-1,1,0,0};
void solve(int x1,int y1)
{
	for (int k=0;k<4;k++)
	{
	  	int nowx=x1+x[k]; int nowy=y1+y[k];
	  	if (nowx>0&&nowy>0&&nowx<=n&&nowy<=m&&map[nowx][nowy])
		 {
		   size[nowx][nowy]--;
		   if (size[nowx][nowy]==1&&!vis[nowx][nowy])  st[++top]=nowx,st1[top]=nowy;
	     }
	}
}
int main()
{
	scanf("%d%d",&n,&m);
	for (int i=1;i<=n;i++)
	{
		char s[N]; scanf("%s",s+1);
		for (int j=1;j<=m;j++)
		 if (s[j]=='.')  map[i][j]=1;
	}
	for (int i=1;i<=n;i++)
	 for (int j=1;j<=m;j++)
	  if (map[i][j])
	  for (int k=0;k<4;k++)
	  {
	  	int nowx=i+x[k]; int nowy=j+y[k];
	  	if (nowx>0&&nowy>0&&nowx<=n&&nowy<=m&&map[nowx][nowy])  
	  	 size[i][j]++;
	  }
	for (int i=1;i<=n;i++)
	 for (int j=1;j<=m;j++)
	  if (size[i][j]==1)  st[++top]=i,st1[top]=j;
    while (true)
    {
    	int xx=0; int yy=0;
    	while (vis[st[top]][st1[top]]&&top>0)  
    	  top--;
    	if (!top)  break;
    	xx=st[top]; yy=st1[top]; top--;
    	if (!xx&&!yy) break;
        int t=-1;
    	for (int k=0;k<4;k++)
	     {
	  	   int nowx=xx+x[k]; int nowy=yy+y[k];
	  	   if (nowx>0&&nowy>0&&nowx<=n&&nowy<=m&&map[nowx][nowy]&&!vis[nowx][nowy])
			 {
			 	t=k;
			 	break;
			 }  
	     }
	   if (t==-1)  continue;
	   int nowx=xx+x[t]; int nowy=yy+y[t];
	   vis[nowx][nowy]=1; vis[xx][yy]=1;
	   ans[nowx][nowy]=t+1; 
	   solve(nowx,nowy); solve(xx,yy);
	   if (ans[nowx][nowy]==1)  ans[xx][yy]=2;
	   if (ans[nowx][nowy]==2)  ans[xx][yy]=1;
	   if (ans[nowx][nowy]==3)  ans[xx][yy]=4;
	   if (ans[nowx][nowy]==4)  ans[xx][yy]=3; 
    }
    bool f=true;
    for (int i=1;i<=n;i++)
     for (int j=1;j<=m;j++) 
      if (map[i][j]&&!vis[i][j])  {
      	f=false;
      	break;
      }
    if (!f) {
    	printf("Not unique\n");
    	return 0;
    }
    for (int i=1;i<=n;i++)
    {
    	for (int j=1;j<=m;j++)
    	{
    		if (!map[i][j]) printf("*");
    		if (ans[i][j]==1)  printf("<");
    		if (ans[i][j]==2)  printf(">");
    		if (ans[i][j]==3)  printf("^");
    		if (ans[i][j]==4)  printf("v");
    	}
    	printf("\n");
    }
}



1. 用户与权限管理模块 角色管理: 学生:查看实验室信息、预约设备、提交耗材申请、参与安全考核 教师:管理课题组预约、审批学生耗材申请、查看本课题组使用记录 管理员:设备全生命周期管理、审核预约、耗材采购与分发、安全检查 用户操作: 登录认证:统一身份认证(对接学号 / 工号系统,模拟实现),支持密码重置 信息管理:学生 / 教师维护个人信息(联系方式、所属院系),管理员管理所有用户 权限控制:不同角色仅可见对应功能(如学生不可删除设备信息) 2. 实验室与设备管理模块 实验室信息管理: 基础信息:实验室编号、名称、位置、容纳人数、开放时间、负责人 功能分类:按学科(计算机实验室 / 电子实验室 / 化学实验室)标记,关联可开展实验类型 状态展示:实时显示当前使用人数、设备运行状态(正常 / 故障) 设备管理: 设备档案:名称、型号、规格、购置日期、单价、生产厂家、存放位置、责任人 全生命周期管理: 入库登记:管理员录入新设备信息,生成唯一资产编号 维护记录:记录维修、校准、保养信息(时间、内容、执行人) 报废处理:登记报废原因、时间,更新设备状态为 "已报废" 设备查询:支持按名称、型号、状态多条件检索,显示设备当前可用情况 3. 预约与使用模块 预约管理: 预约规则:学生可预约未来 7 天内的设备 / 实验室,单次最长 4 小时(可设置) 预约流程:选择实验室→选择设备→选择时间段→提交申请(需填写实验目的) 审核机制:普通实验自动通过,高危实验(如化学实验)需教师审核 使用记录: 签到 / 签退:到达实验室后扫码签到,离开时签退,系统自动记录实际使用时长 使用登记:填写实验内容、设备运行情况(正常 / 异常),异常情况需详细描述 违规管理:迟到 15 分钟自动取消预约,多次违规限制预约权限 4. 耗材与安全管理模块 耗材管理: 耗材档案:名称、规格、数量、存放位置、
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