#P8487. 「HGOI-1」Binary search Ex

    ID: 7770 Type: RemoteJudge 1000ms 128MiB Tried: 0 Accepted: 0 Difficulty: 5 Uploaded By: Tags>数学二分洛谷原创O2优化位运算洛谷月赛

「HGOI-1」Binary search Ex

题目背景

此题为 div.2 B 的 extra sub,并非完整的题,总分为 2525 分(进入主题库后满分为 100100 分)。

bh1234666\text{bh1234666} 正在学习二分查找

题目描述

众所周知二分查找的 mid\text{mid} 在计算时可以取 l+r2\lfloor\dfrac{l+r}{2}\rfloor 或者 l+r2\lceil\dfrac{l+r}{2}\rceil,于是有选择困难症的 bh1234666\text{bh1234666} 同学在自己的二分查找代码中加入了随机化,每次随机选取其中的一个作为 mid\textit{mid}

现在 bh1234666\text{bh1234666} 告诉你了他要找的数在序列内的下标(从 00 开始,可以理解为在一个 0n10\sim n-1 的升序序列内查询询问的数),他想知道在运气最好的情况下循环需要进行几次(即代码中 cnt\textit{cnt} 的可能的最终值的最小值)。

循环:

int find(int *num,int x,int len)
{
	int l=0,r=len-1,mid,cnt=0,w;
	while(l<r)
	{
		cnt++;
		w=rand()%2;
		mid=(l+r+w)/2;
		if(num[mid]-w<x) l=mid+!w;
		else r=mid-w;
	}
	return mid;
}

递归:

int cnt;
int get(int *num,int x,int l,int r)
{
	if(l==r) return l;
	cnt++;
	int w=rand()%2;
	int mid=(l+r+w)/2;
	if(num[mid]-w<x) return get(num,x,mid+!w,r);
	else return get(num,x,l,mid-w);
}
int find(int *num,int x,int len)
{
	cnt=0;
	return get(num,x,0,len-1);
}

注:以上两代码完全等价。

输入格式

第一行给出一个整数 nn 表示序列长度。

第二行两个整数 qqq2q_2 表示询问的次数,其中 qq 表示输入的询问次数,q2q_2 表示由数据生成器生成的询问次数。

接下来一行 qq 个整数表示需要查询的数字。

接下来由数据生成器给出 q2q_2 个询问(无需读入)。

输出格式

在总共的 q+q2q+q_2 次询问中,记第 ii 次询问的答案为 ansians_i

请你输出一个整数 i=1q+q2i×ansi\sum\limits_{i=1}^{q+q_2}i\times ans_i 来表示答案。

10
3 0
2 6 8
18
13
5 0
0 1 4 6 11

52
1928374
10 1000000
193 3489 238 438 8 912 83 19 12489 10
10000215403302

提示

样例 1 解释

还原后的输出:3 3 33\ 3\ 3

22

[1,5][1,5]

[1,3][1,3]

[3,3][3,3](退出循环)。

样例 2 解释

还原后的输出:3 4 3 3 43\ 4\ 3\ 3\ 4

数据生成器

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ull unsigned long long
ull sd = 111111111111111111ull, sd2, k = 1;
ull qu, n, ans;//qu表示每次询问的位置。 
inline ull get_q(int i)
{
	sd = (sd2 ^ (sd2 >> 3)) + 998244353;
	return ((sd2 = sd ^ (sd << 37)) & k) + ((i & 1) ? 0 : (n - k - 1));
}
int q, q2;
void init()
{
	//Put your code here or not.
}
inline ull get_ans(ull x)
{
	//Put your code here.
}
int main()
{
	cin >> n;
	sd2 = n;
	while((k << 1) <= n + 1) k <<= 1;
	k -= 1;
	cin >> q >> q2;
	init();
	for(int i = 1; i <= q; i++)
	{
		cin >> qu;
		ans += get_ans(qu) * i;
	}
	for(int i = 1; i <= q2; i++)
	{
		qu = get_q(i);
		ans += get_ans(qu) * (i + q);
	}
	cout << ans << endl;
	return 0;
}

数据范围及约定

此题不进行捆绑测试,分数为各点分数之和。数据存在梯度,如下表所示。

$$\def\arraystretch{1.5} \begin{array}{|c|c|c|}\hline \textbf{ExTest} & \textbf{Score} & \textbf{特殊限制} \cr\hline 1 & 5 & n,q_2 \le 2^{20}\cr\hline 2 & 5 & n \le 2^{30},q_2 \le 2\times 10^6 \cr\hline 3 & 5 & n \le 2^{40},q_2 \le 5 \times 10^6 \cr\hline 4 & 5 & n \le 2^{50},q_2 \le 2\times 10^7 \cr\hline 5 & 5 & n \le 2^{60},q_2 \le 2\times 10^8 \cr\hline \end{array} $$

对于 100%100\% 的数据,1n2601 \le n \le 2^{60}1q+q2n1 \le q+q_2 \le nq220q \le 2^{20}q22×108q_2 \le 2 \times 10^8

本题保证时限是 std 的两倍以上且使用给出的模板可以通过此题。