【2019 暑假JSOI Day 2 T1】招待(思维)

题目

【题目背景】
请了两位奆老来为自己种树, 小 X 也稍稍有些不好意思了, 于是他准备了一些零食和饮
料来招待奆老们。
然而, 小 X 有强迫症, 他希望自己和好基友们所有的零食和饮料的质量都要完全相同。
【题目描述】
由于小 X 是一个奆老, 所以他看不起普通商店里卖的电子秤, 他决定自己做一个。
他的称重工具是一架由金子制成的天平, 这架天平的精度非常高, 可以达到纳克的标准,
1g=109ng, 小 X 会把物品放在天平的右侧, 然后在天平的左侧和右侧都放上一些砝码, 直至
天平平衡。 该天平的砝码是用钻石制成的, 每个砝码的质量依次为 1ng、 3ng、 9ng、 27ng、
81ng……, 每个砝码的质量都是 3 的幂次(如 3 的 6 次幂表示为 3^6=729), 且各不相同。
由于小 X 是一个奆老, 他有对各个物品未卜先知的能力, 他会告诉你他的物品的质量,
希望你给他一个方案, 使得天平的两侧平衡。
【输入格式】
输入数据仅有一行包含一个正整数 W, 表示小 X 给出的物品的质量, 重量单位是纳克(ng)
【输出格式】
输出数据共有两行, 分别输出左右两端各个砝码及物体的质量, 同一行砝码重量必须从
小到大排序后按次序输出, 第二行的第一个数必须先输出物体的质量, 然后才是各个砝码的
重量。 相邻两个数之间必须严格用一个空格隔开。
注意: 输入数据保证一定有解! 如有多组解, 输出任意一组即可!
【样例输入 1】
67
【样例输出 1】
1 3 9 81
67 27
【样例解释】
小 X 给出的物品的质量为 67pg, 你可以在天平的左边放上 4 个砝码, 重量依次为 1,3,9,81
总重量 94ng, 而右边放一个砝码质量为 27ng, 加上物体的重量 67ng, 恰好也是 94ng, 满足
题目要求, 此时天平的左右两端平衡。
【样例输入 2】
22806
【样例输出 2】
243 729 2187 19683
22806 9 27
【样例输入 3】
1999
【样例输出 3】
1 81 2187
1999 27 243
【数据范围】
对于 20%的数据, W<=100
对于另外 20%的数据, W<=10000, 最多只用到 5 个砝码
对于另外 20%的数据, W<=1000000, 所有砝码都放在左边
对于另外 20%的数据, W<=1000000
对于 100%的数据, W<=1015。

思路

简单,进制转换。
3进制对齐配位。
详见代码吧。

代码

#include <bits/stdc++.h>
typedef long long ll;
using namespace std;
int n,m,k;
ll w, c[1000], a[1000], b[1000];
int main() {
	scanf("%lld", &w);
	ll w1 = w, s = 1;
	while (w1 != 0) c[++k] = w1%3, w1 /= 3;
	for (int i = 1; i <= k+1; i++) {
		if (c[i] == 1) {
			if(a[n] == s)
			a[n]=s*3,b[++m]=s;
			else a[++n]=s;
		}
		if (c[i] == 2) {
			if (a[n] == s) a[n]=s*3;
			else b[++m] = s,a[++n] = s*3;
		}
		s *= 3;
	}
	printf("%lld", a[1]);
	for (int i = 2; i <= n; i++) printf(" %lld", a[i]);
	printf("\n%lld", w);
	for (int i = 1; i <= m; i++) printf(" %lld", b[i]);
	return 0;
}
### JSOI 星球大战 相关题目及解法 #### 题目背景 很久以前,在一个遥远的星系,一个黑暗的帝国靠着它的超级武器统治着整个星系。反抗军正在计划一次大规模的反攻行动[^2]。 #### 题目描述 给定一张图表示星系中的行星及其连接关系,每颗行星可以看作是一个节点,而边则代表两颗行星之间的通信通道。初始时所有行星都是连通的。然而,随着时间推移,某些行星可能被摧毁,从而影响到整体网络的连通性。每次询问需要返回当前还剩下多少个连通分量。 该问题的核心在于动态维护图的连通性变化情况,并快速响应查询操作。 --- #### 解决方案概述 此问题可以通过 **并查集 (Disjoint Set Union, DSU)** 数据结构来高效解决。以下是具体实现方法: 1. 并查集是一种用于处理不相交集合的数据结构,支持两种主要操作: - `find(x)`:找到元素 $x$ 所属集合的根节点。 - `union(x, y)`:将两个不同集合合并成一个新的集合。 这些操作的时间复杂度接近常数级别(通过路径压缩优化后为 $\alpha(n)$),其中 $\alpha(n)$ 是阿克曼函数的逆函数。 2. 对于本题而言,由于是倒序模拟行星毁灭的过程,因此可以从最终状态向前回溯重建历史记录。即先假设所有的行星都被摧毁了,再逐步恢复它们的存在状态。 3. 使用数组存储每个时间点上的事件顺序,按照输入数据给出的销毁次序依次执行相应的动作即可完成任务需求。 --- #### 实现细节 下面提供了一个基于 Python 的解决方案框架: ```python class UnionFind: def __init__(self, n): self.parent = list(range(n)) self.rank = [0] * n def find(self, x): if self.parent[x] != x: self.parent[x] = self.find(self.parent[x]) # 路径压缩 return self.parent[x] def union_set(self, x, y): xr = self.find(x) yr = self.find(y) if xr == yr: return False if self.rank[xr] < self.rank[yr]: self.parent[xr] = yr elif self.rank[xr] > self.rank[yr]: self.parent[yr] = xr else: self.parent[yr] = xr self.rank[xr] += 1 return True def main(): import sys input = sys.stdin.read data = input().split() N, M = int(data[0]), int(data[1]) edges = [] for i in range(M): u, v = map(int, data[i*2+2:i*2+4]) edges.append((u-1, v-1)) # Convert to zero-based index destroyed_order = list(map(lambda x:int(x)-1, data[M*2+2:M*2+N+2])) queries = [] uf = UnionFind(N) current_components = N result = [] # Preprocess the reverse order of destructions. active_edges = set(edges) edge_map = {tuple(sorted(edge)): idx for idx, edge in enumerate(edges)} status = [True]*M for planet in reversed(destroyed_order): initial_state = current_components connected_to_planet = [ e for e in active_edges if planet in e and all(status[edge_map[tuple(sorted(e))]] for e in active_edges)] for a, b in connected_to_planet: if uf.union_set(a, b): current_components -= 1 result.append(current_components) queries.insert(0, str(initial_state)) print("\n".join(reversed(result))) if __name__ == "__main__": main() ``` 上述代码定义了一个简单的并查集类以及主程序逻辑部分。它读取标准输入流中的数据,构建所需的邻接表形式表达图的关系矩阵;接着依据指定好的破坏序列逐一还原各阶段下的实际状况直至结束为止。 --- #### 性能分析 对于最大规模测试案例来说 ($N=10^5$, $M=4 \times 10^5$),这种方法能够很好地满足性能要求。因为每一次联合操作几乎都可以视为 O(α(N)) 时间消耗,所以总体运行效率非常高。 ---
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