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  • MOCK CSP-S 20220302 D – Trees 题解转录

    考虑一棵无根树的生成方式:需要决定一个好的顺序从而达到不重不漏地生成所有 $n$ 个点的无根树。

    类似有向无环图的拓扑排序,可以定义一种无根树的“拓扑排序”:每一轮将当前的叶子删去。这样可以很容易算出直径。设删除的轮数为 $r$,则当最终剩余一个孤点时,直径 $d=2r$,否则直径 $d=2r-1$。为了生成无根树,我们考虑进行逆操作,在当前的树上加叶子。在此之前,为了不重不漏地对无根树进行表示,我们考虑如下的唯一表示方法:设 $\text{dis}(x)$ 为节点 $x$ 在添加叶子过程中第几轮被添加上树的。对于$S=\{x\mid \text{dis}(x)=\text{const}\}$(也即同一层的节点),显然两棵有标号无根树同构但标号不同,当且仅当每个上述节点$x$的叶子节点的标号集合不同。我们总是将 $x$ 标号小的先行添加为其儿子。这样就不会出现因“两棵树本身同构,子节点编号集合相同导致重复计数的问题”。同时,为了方便、准确地计算,我们严格规定,新加入的 $k$ 个叶子节点在新树上就是全部的叶子节点。也即在旧树上的所有叶子节点在新树上至少有一个儿子。 (更多…)

  • 随记 – 二月二十四日 – 一个集合的子集的子集数之和

    有集合$S$,$|S|=n$,则有$$\sum\limits_{T \subseteq S}2^{|T|}=\sum\limits_{k=0}^{n}2^k\dbinom{n}{k}=3^n$$。因此,若我们枚举集合,枚举集合的子集的子集做状压DP时,可以得到正确的复杂度$\mathrm{O}(3^n)$而非错误的$\mathrm{O}(2^n\times 2^n)=\mathrm{O}(4^n)$。参见AtCoder ABC 187 F – Close Group。

    可以这样证明:考虑某个子集的子集$P \subseteq T \subseteq S$,则$S$中的每个元素有三种状态:$a\in P$,$a \notin P, a \in T$,$a \notin T, a \in S$。显然这样可以唯一表示$S$,$T$以及$P$,对应了所有子集的拆分方案。故原式成立。

  • 随记 – 二月七日 – 初探二分图建模

    看来脑瓜子还是不够灵活啊。以前看到“matching”、“bipartite”一类的标签,试图二分图时只晓得将题目中同一类的元素转化为点,将相对关系转化为边。但实际上,二分图也可以表示其他的二元逻辑关系,例如包含、排除。

    例如[NOIP2010 提高组] 关押罪犯,一个经典做法是将罪犯转化为点集,将冲突关系符合一定条件的相互连边,然后二分答案作二分图匹配。(扩展域并查集实质上也是在贪心的基础上,运用“二分图匹配”的思想检查方案合法性……对吧?)

    再例如AtCoder ABC 228 G – Digits on Grid,计数DP的转移也是在行、列元素分别作为左部、右部,以方格中的元素作为边权的二分图上进行的。

    这道题则非常精妙——CF1634E – Fair Share。看到“要将所有元素分成两个相等的可重集”时,我认为应当用可重集作为二分图的左部和右部。但是这样一来,如何进行匹配呢?正解则是将数组$i$包含元素$a_i$的逻辑关系转化为边——左部为各个数组,右部为相同的元素。可以发现,能够有解的充分必要条件是“每个元素均统共出现了偶数次”,同时“每个数组含有偶数个元素”,那么该图中每个节点的度数均为偶。记得小学奥数的一笔画问题么?它有一个更专业的术语,曰欧拉回路。事实上,一张无向图存在欧拉回路,当且仅当不存在度数为奇的节点。所以,我们直接求解一条欧拉回路,将从左部到右部遍历的边记作$L$,从右部到左部遍历的边记作$R$,就是一个正确的解。

  • AtCoder ABC236G – Good Vertices – 题解 – 矩阵乘法优化DP

    昨晚参与AtCoder ABC 236时认为G题似乎可做,直到看到数据范围才发现事情没有那么简单。

    由于最近学习离线数据结构,又见识过一道题意接近的题目,故想到整体二分,二分每一个节点第一次能恰好经过$L$条边到达的时间,然后考虑DP求解。设计状态$f(i, x)$表示在该图上经过恰好$i$次转移能否到达点$x$。但很快发现每一次二分时均要重新在图上运行DP,时间复杂度无法承受。况且DP递推转移的次数$L$高达$10^9$,甚至不可能是线性的复杂度。

    今天查看题解,发现有几个重要的,从未考虑过的trick:

    1. 既然要求能够经恰好$L$次转移到达的最早的时间点,则我们将每条边的边权$w$设为其加入图中的时间,则可以转化成恰有$L$条边的最小瓶颈路。
    2. 发现$L$很大,所以考虑通过矩阵乘法加速递推,也即所谓倍增优化DP的一种。

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  • 牛客网 货物分组 – 题解

    是的,又是一道考试时想出正解没有打出来的题目

    货物分组 – 牛客网

    根据题意,我们很容易想到一个朴素的类区间DP——令$dp(i, j)$表示现在将第$i$件货物划分到第$j$箱中,且作为箱内的最后一件货物,所需最小花费。容易写出转移:$$dp(i, j) = \min\limits_{k \in [0, i) \land \sum\limits_{p=k+1}^{i} a_p \leq W } dp(k, j-1) + \sum\limits_{p=k+1}^{i} a_p + \textrm{极差}\{a_t \mid t \in [k + 1, i]\}$$,初值有$dp(0, 0) = 0$,应求得$\min\limits_{j \in [1, n]} dp(n, j)$。

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  • CF201D Brand New Problem 简略题解

    Problem D – Codeforces Round #127 (Div. 1)

    多模式串匹配,是不是又是AC自动机啊?

    显然,每个文本串中,模式串的排列构成的子序列的逆序对数量只和模式串有关。所以我们可以对模式串建立Trie树,每扫入一个文本串的单词就进行匹配。可以做到$\mathrm{O}(K)$,K为文本串总长(虽然单个字符串的长度极小可以$\mathrm{O}(NK)暴跳$)。这样就构建出一个由$1$到$n$构建的数列。

    枚举$15!$的全排列然后暴搜显然不可行。我们注意到,如果钦定一个数$x$,只要知晓当前的排列中前$j$位分别是哪些数,就可以立刻算出$x$加入排列后新增的逆序对数量。则我们考虑状压DP。 (更多…)

  • 洛谷题库 P2569 [SCOI2010]股票交易 简略题解

    洛谷题库 P2569 [SCOI2010]股票交易

    设 $f(i,j,0/1/2)$ 表示第 $i$ 天持有 $j$ 支股票,并且当天进行了 持有 / 买 / 卖 操作,所能获得的最大的收益。很容易想到以下转移:

    $$\begin{aligned}&f(i,j,0) = \max \{f(k,j,t) \mid k < i,t\in\{0,1,2\}\}; \\
    &f(i,j,1)= \max \{f(k,p,t) \mid k < i-w, p \leq j,t\in\{0,1,2\}\}; \\
    &f(i,j,2)= \max \{f(k,p,t) \mid k < i-w, p \geq j,t\in\{0,1,2\}\} \end{aligned}$$

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