#P7827. 「RdOI R3 附加」ACP-I

    ID: 6373 远端评测题 2000ms 512MiB 尝试: 0 已通过: 0 难度: 7 上传者: 标签>提交答案Special Judge位运算,按位

「RdOI R3 附加」ACP-I

题目背景

注意:这不是一道模拟题,请先完整地读完一遍题面后再开始做题。


排行榜

task 最短行数 达成者
1 5 std
2 191 __Ultimium__
3 845 dead_X
4 24 囧仙
5 77 dqstz
6 15078 寻逍遥2006
7 211 liqingyang
8 6796

如有你的解法行数严格小于榜中行数,请联系

/user/207996


题目 ACP 有两层意思:Ancient Computer Program 和 Another Construct Problem。

在 1951 年,第 -32 届全国青少年信息学奥林匹克冬令营前夕,小 A 借助时空传输接口(Time Transport Interface)连接了一台 2015 年的计算机,获取到了第 32 届冬令营的题目来练习。

他打开了第三题「未来程序」这道题目:

本题是一道提交答案题,一共 10 个测试点。
对于每个测试点,你会得到一段程序的源代码和这段程序的输入。你要运行这个程序,并保存这个程序的输出。
遗憾的是这些程序都效率极其低下,无法在比赛的 5 个小时内得到输出。

小 A 想了一下,决定用 1951 年的计算机来试着运行这个题目。但是因为 1951 年的电脑存储空间过小,导致他无法传输题目附件和数据,请你帮助小 A 写 std 造数据。

题目描述

这是一道提交答案题。

小 A 的古董计算机使用两个 6464 位无符号整数的栈 S0S_0S1S_1 来存储数据。每个栈中初始存储着 10101010^{10^{10}}00

为了表述方便,下文中记「TxT_x」表示栈 SxS_x 的栈顶元素。记符号 「&\And」「\mid」「\oplus」分别为按位与、按位或、按位异或运算。

这台计算机支持 88 种汇编指令,若没有特殊说明,以下指令的参数均为整数。

名称 参数 说明 伪代码
and i\textbf{and}\ i i[0,1]i \in [0,1] TiT_iTiT_i 与另一个栈的栈顶数字按位与的结果。 TiTi&Ti1T_i \gets T_i \operatorname{\And} T_{i \oplus 1}
or i\textbf{or}\ i TiT_iTiT_i 与另一个栈的栈顶数字按位或的结果。 TiTiTi1T_i \gets T_i \mid T_{i \oplus 1}
xor i\textbf{xor}\ i TiT_iTiT_i 与另一个栈的栈顶数字按位异或的结果。 TiTiTi1T_i \gets T_i \oplus T_{i \oplus 1}
lsh i j\textbf{lsh}\ i\ j i[0,1],j[0,64]i \in [0,1],j\in[0,64] TiT_iTiT_i 左移 jj 位的结果,自然溢出。 TiTi×2jmod264T_i \gets T_i \times 2^j \bmod 2^{64}
rsh i j\textbf{rsh}\ i\ j TiT_iTiT_i 右移 jj 位的结果,自然溢出。 TiTi2jT_i \gets \lfloor \dfrac{T_i}{2^j} \rfloor
not i\textbf{not}\ i i[0,1]i\in[0,1] TiT_iTiT_i 按位取反的结果。 Ti(2641)TiT_i \gets (2^{64}-1)-T_i
pop i\textbf{pop}\ i 将栈 SiS_i 的栈顶元素出栈。 Remove top element of Si\text{Remove top element of }S_i
mov i\textbf{mov}\ i TiT_iSiS_i 栈,然后将其入另一个栈。即移动 TiT_iSi1S_{i \oplus 1} $\text{Push}\ T_i\text{ to }S_{i\oplus 1};\ \textbf{pop}\ i$

你需要使用这些汇编指令实现若干计算任务,每个测试点对应一个单独的计算任务。下文中「输入 a1,a2,a_1, a_2, \cdots」表示将 a1,a2,a_1,a_2,\cdots 这几个整数依次压入 S0S_0 栈,而两栈栈底的 00 不做变动。若无特殊说明,输入的数均为 [0,2641]\mathbf{[0,2^{64}-1]} 范围内的整数。「输出 x1,x2,x_1, x_2, \cdots」表示指令运行结束后会从 S1S_1依次取出若干个整数作为 x1,x2,x_1,x_2,\cdots 来检验结果是否正确。除此之外,对于 S0S_0 栈中所有的数和 S1S_1 栈中没有被取出的数在指令运行结束后可以为任意值。

  1. 输入 a,ba, b,输出 b,ab,a。即将两数交换。
  2. 输入 a,ba,b,输出 (ab+264)mod264(a-b+2^{64}) \bmod 2^{64}。即求两数之差,自然溢出。
  3. 输入 a1,a2,,a9;ai[48,57]a_1, a_2,\cdots,a_9;a_i\in[48,57],即 ai[0,9]a_i\in[\mathtt{'0'}, \mathtt{'9'}]。将 a1a9a_1\sim a_9 视为一个 ASCII 编码下的长度为 99 的字符串,你需要将这个字符串前后翻转后转化为一个对应的十进制整数并输出。即实现一个快读。特别的,字符串中可能会有前导零。
  4. 输入 aa,输出 (popcnta)mod2(\operatorname{popcnt}a) \bmod 2。其中 popcntx\operatorname{popcnt} x 代表 xx 的二进制表示法中 11 的个数。
  5. 输入 a,ba,b,输出 min{a,b}\min\{a,b\}
  6. 输入 a,b,pa,b,p,满足 pp22 的非负整数次幂或零。输出 (a×b)modp(a\times b) \bmod p。特别地,当 p=0p=0 时输出 00
  7. 输入 aa,满足 aa 和答案都是 22 的非负整数次幂或零,输出 a\sqrt a
  8. 输入 a,b;1a,b63a,b;1\le a,b \le 63,输出 gcd(a,b)\gcd(a,b),即 a,ba,b 的最大公因数。

输入格式

由于出题人不想把这道题出成一道大模拟,所以附件中提供了汇编模拟部分。

在下发文件下有 checker.cpp1.ans ~ 8.ans。其中 checker.cpp 给出了几种汇编指令的简单实现。你可以使用 checker.cpp 测试你的程序。使用 g++ checker.cpp -o checker -std=c++11checker.cpp 编译为可执行文件后运行 checker *.in *.out *.anschecker 就会给出你的输出结果和该测试点的得分。其中 *.in 中为提供给指令的输入数据,每行一个,以 EOF 结束;*.out 中存放你的指令;*.ans 指下发文件中的 .ans 文件。

注意:此 checker 仅作示例使用,不具备验证正确性功能。

输出格式

请将每个任务对应的指令写入 1.out ~ 8.out,并打包成 zip 后提交。

123456789
2147483648
2147483648
123456789
2147483647998244353
9982443532147483647
10611784189560312322
51
53
51
52
52
50
56
57
57
998244353
233456
1
2147483647998244353
9223372036854775808
2147483647998244353
2147483647998244353
9982443532147483647
9223372036854775808

7806477557104029183
4611686018427387904

2147483648
24 32
8
输入 a,b。输出 a 按位异或 b 的结果。
mov 0
xor 1
没有输入,输出数字 6。
not 1
lsh 1 62
rsh 1 61

提示

样例说明

上述「样例组 181\sim 8」代表 181\sim8 子任务的样例输入输出。「样例组 9109\sim10」为示例问题的一种最短的程序实现。


评分方法

下面用 * 代表测试点编号。如果你提交的指令(*.out)没有正确完成计算得零分,否则设你使用的指令个数为 cntcnt,若 *.ans 中有 xxcnt\ge cnt 的数,你该测试点得 xx 分。


注意

虽然我们允许你提交最多 999999999999 行的指令,但是由于洛谷对于 checker 的运行时间有限制,你的指令长度被强行加上了一个奇怪的上限:约是 2×1052\times 10^5,超过这个长度的指令可能会因为 checker 超时而导致 UKE。

由于洛谷提交答案题的特性,如果你不会做一些 task,请在压缩包内放一个空的 *.out 文件占位,其中 * 代表 task 编号。否则你的整道题可能会出现答案错位(比如 2.out 交到了 11 号测试点)的情况,导致后面的测试点变成零分。