#P11987. [JOIST 2025] 集邮比赛 4 / Collecting Stamps 4

[JOIST 2025] 集邮比赛 4 / Collecting Stamps 4

题目背景

本题测试点极大,评测时可能需要等待较长时间加载测试点。

题目描述

在湖泊周围,有 2N2N 个均匀分布的地点,按顺时针方向编号为 112N2N。此外,还有 2N2N单向道路连接相邻的地点。道路 ii1i2N11 \leq i \leq 2N - 1)从地点 ii 通往地点 i+1i+1,而道路 2N2N 从地点 2N2N 通往地点 11。每条道路的中点处设有一个印章台。

共有 NN 种颜色的印章,编号为 11NN。在道路 ii1i2N1 \leq i \leq 2N)的印章台上可以获得的印章颜色为 AiA_i。对于每种颜色 jj1jN1 \leq j \leq N),恰好有 22 个印章台提供该颜色的印章。

JOI 君携带了多张集章卡参加比赛。每张集章卡有左、右两个空格,可以加盖印章。每个空格最多加盖一枚印章。初始时,所有集章卡均为空白。

JOI 君参加集章拉力赛的流程如下:

  1. 首先,选择 2N2N 个地点中的一个作为起点,并移动至该地点。若选择地点 ii1i2N1 \leq i \leq 2N),则需要支付参与费用 CiC_i
  2. 接着,他可以指令主办方交换相邻的印章台。具体来说,可以交换道路 2N2N11 的印章台,或者交换道路 i1i-1ii 的印章台(2i2N2 \leq i \leq 2N)。每次交换需花费 XX,JOI 君可以执行任意多次的交换(包括零次)。交换操作会在指令下达后立即执行。但为了防止作弊,不允许交换跨越 JOI 君所选起点的印章台。即:
    • 若起点为地点 11,则禁止交换道路 2N2N11 的印章台。
    • 若起点为地点 ii2i2N2 \leq i \leq 2N),则禁止交换道路 i1i-1ii 的印章台。
  3. 此后,JOI 君从所选起点出发,按顺时针方向依次访问 2N2N 个印章台。访问印章台时,他可以任意次地在该台为集章卡盖章。同一张卡可以在同一台同时加盖左、右两格。但每张集章卡必须先在左空格盖章,之后才能在右空格盖章,即若某卡的左空格未盖章,则不能在该卡的右空格盖章。

JOI 君想要收集尽可能多不同类型的已盖章卡。定义盖章卡 (a,b)(a, b) 为左空格为颜色 aa、右空格为颜色 bb 的集章卡。

当且仅当 a1=a2a_1 = a_2b1=b2b_1 = b_2 时,盖章卡 (a1,b1)(a_1, b_1)(a2,b2)(a_2, b_2) 被视为同一种类型。

由于共有 NN 种颜色,因此总共有 N2N^2 种可能的盖章卡类型。

QQ 个查询。第 qq 个查询(1qQ1 \leq q \leq Q)的内容如下:

  • 若要使得 JOI 君在拉力赛结束时收集到至少 KqK_q 种类型的盖章卡,所需的最小总成本是多少?

可以证明,在给定的约束条件下,JOI 君总能通过足够大的成本收集到至少 KqK_q 种类型的盖章卡。

编程回答 JOI 君的 QQ 个查询。

输入格式

NN XX
A1A_1 A2A_2 \cdots A2NA_{2N}
C1C_1 C2C_2 \cdots C2NC_{2N}
QQ
K1K_1
K2K_2
\vdots
KQK_Q

输出格式

输出 QQ 行,其中第 qq 行(1qQ1 \leq q \leq Q)包含收集至少 KqK_q 种类型盖章卡所需的最小总成本。

3 2
1 2 2 3 1 3
6 1 4 5 4 7
2
8
9
3
4
8 1
1 2 6 1 6 3 8 4 5 5 3 4 7 2 7 8
4 5 3 6 2 9 1 4 6 3 8 5 2 9 4 7
1
64
7
9 4
4 3 5 3 8 1 5 8 1 7 6 2 4 9 6 9 2 7
12 9 4 8 7 1 20 5 8 7 4 13 5 9 10 3 7 8
6
39
81
73
79
64
52
1
18
3
10
1
1

提示

样例 11 解释

考虑 JOI 君选择地点 22 作为起点,并指令交换道路 3344 上印章台的情况:

  • JOI 君支付的总成本为 C2+X×1=3C_2 + X \times 1 = 3
  • JOI 君按道路 2345612\to 3\to 4\to 5\to 6\to 1 的顺序访问印章台,各台可获得的印章颜色依次为 2,3,2,1,3,12,3,2,1,3,1
  • JOI 君可收集的双空格盖章卡类型数为 88 种。 ◦ 例如,要获得左格为颜色 33、右格为颜色 11 的盖章卡,JOI 君可在道路 33 的台加盖左格,在道路 11 的台加盖右格。 ◦ 但需注意,无法获得左格为颜色 11、右格为颜色 22 的盖章卡。

由于无法以 22 或更低的成本获得 88 种及以上类型的盖章卡,输出的第一行应为 33

此外,若 JOI 君选择地点 33 作为起点且不进行任何印章台交换,他可获得 99 种类型的盖章卡:

  • 此时 JOI 君支付的总成本为 C3+X×0=4C_3 + X \times 0 = 4。由于无法以 33 或更低的成本获得 99 种及以上类型的盖章卡,输出的第二行应为 44

该样例满足子任务 1,4,61,4,6 的限制。

样例 22 解释

考虑 JOI 君选择地点 1010 作为起点,并按以下顺序交换印章台:

  1. 交换道路 15151616 的印章台;
  2. 交换道路 2233 的印章台;
  3. 交换道路 161611 的印章台;
  4. 交换道路 1122 的印章台。

此时 JOI 君可获得 6464 种类型的盖章卡,支付的总成本为 C10+X×4=7C_{10} + X \times 4 = 7

该样例满足子任务 262\sim 6 的限制。

样例 33 解释

该样例满足子任务 4,64,6 的限制。

数据范围

  • 2N5000002 \leq N \leq 500\,000
  • 1X5000001 \leq X \leq 500\,000
  • (A1,A2,,A2N)(A_1, A_2, \ldots, A_{2N})(1,1,2,2,,N,N)(1, 1, 2, 2, \ldots, N, N) 的一个排列。
  • 1Ci10181 \leq C_i \leq 10^{18}1i2N1 \leq i \leq 2N)。
  • 1Q5000001 \leq Q \leq 500\,000
  • 1KqN21 \leq K_q \leq N^21qQ1 \leq q \leq Q)。
  • 所有输入值为整数。

子任务

  • Subtask 1 (5 pts)\text{Subtask 1 (5 pts)}N4N \leq 4
  • Subtask 2 (20 pts)\text{Subtask 2 (20 pts)}N5000N \leq 5000Q=1Q = 1K1=N2K_1 = N^2
  • Subtask 3 (20 pts)\text{Subtask 3 (20 pts)}N5000N \leq 5000Q=1Q = 1
  • Subtask 4 (19 pts)\text{Subtask 4 (19 pts)}N5000N \leq 5000
  • Subtask 5 (21 pts)\text{Subtask 5 (21 pts)}Q=1Q = 1
  • Subtask 6 (15 pts)\text{Subtask 6 (15 pts)}:无额外限制。