#P9316. [EGOI2021] Double Move / 二选一游戏

[EGOI2021] Double Move / 二选一游戏

题目背景

Day 2 Problem D.

题面译自 EGOI2021 doublemove

题目描述

爱丽丝和鲍勃在玩游戏,克莱尔在帮助他们。共有 nn 颗石子,编号从 11nn。游戏分为三个阶段。

在第一阶段,爱丽丝和鲍勃轮流操作,爱丽丝先手。在每次操作中,玩家宣布他们要拿的石头,但不直接说出拿哪一个,而是给出两个选项。两个选项可能是相同的。也有可能说出已经说过的石头。第一阶段不取石子——玩家只是宣布他们在第二阶段的意图。第一阶段在宣布 n+1n+1 次后结束。

下面是 n=3n=3 的第一阶段的例子:

  1. 爱丽丝:“我会取走 1133
  2. 鲍勃:“我会取走 2222
  3. 爱丽丝:“我会取走 3322
  4. 鲍勃:“我会取走 1133

在第二阶段,对于 n+1n+1 次宣布的每一个,克莱尔用说“前者”或“后者”的方式从两个选项中选择一个。我们称克莱尔做出的 n+1n+1 次选择的序列为一个方案。可以发现,恰好有 2222=2n+12\cdot 2\cdot 2\cdot\cdots\cdot 2=2^{n+1} 种可能的方案。(即使在一些宣布中,两个选项是完全相同的,我们认为“前者”“后者”选择不同为不同的方案。)

下面是克莱尔可能选择的 1616 种方案之一:

  1. “前者”:爱丽丝将取 11
  2. “前者”:鲍勃将取 22
  3. “后者”:爱丽丝将取 22
  4. “前者”:鲍勃将取 11

在第三阶段,爱丽丝和鲍勃根据克莱尔的选择开始取石子。第一个无法做出要求的操作的人——因为那个石子已经被取走——输掉游戏。注意到有 nn 个石子和 n+1n+1 次操作,一个玩家必然最终输掉游戏。

在上面的例子中,爱丽丝先取走 11。鲍勃接着取走 22。爱丽丝希望继续取走 22,但它已经被取走了,所以爱丽丝输掉了游戏,鲍勃因此获胜。

你已知整数 nn,和第一阶段某一时刻的游戏状态:一个长度为 kk 的已经做出的宣布序列。这些宣布可以是完全随意的。

从此时开始,爱丽丝和鲍勃会以最优方式玩游戏,也就是说:

无论爱丽丝和鲍勃怎么玩,克莱尔都均匀随机地从 2n+12^{n+1} 种可能的方案中选择一个。爱丽丝和鲍勃知道这一点,因此当以最优方式玩游戏时,他们都尽力最小化他们输的方案数。

假设爱丽丝和鲍勃会按照上面描述的方式继续游戏。请分别求出两个人赢得游戏的方案数。

输入格式

第一行两个整数 n,kn,k:石头数和已经做出的宣布数。

接下来 kk 行,每行按照顺序描述一次宣布。每行两个整数:两个石头的编号(在 1n1\sim n 且不一定不同)。

注意到当 k<n+1k < n+1 时,下一个做出宣布的玩家由 kk 的奇偶性决定。

输出格式

一行,两个整数:爱丽丝赢的方案数、鲍勃赢的方案数,假设他们都按照上面描述的方式继续玩游戏。

注意到这两个整数的和应当为 2n+12^{n+1}

3 4
1 3
2 2
3 2
1 3
4 12
2 0
4 4

提示

样例 11 解释

这个样例与【题目描述】中给出的相同。不需要做出更多的宣布了,因此我们只需要计算多少种方案会导致爱丽丝赢,多少种方案会导致鲍勃赢。爱丽丝赢当且仅当克莱尔在第一步选择了 11,且在第三步选择了 33。其他方案都会导致爱丽丝输。


样例 22 解释

如果爱丽丝先宣布 (1,1)(1,1),鲍勃会宣布 (2,2)(2,2),无论爱丽丝接下来宣布什么,她都会输,因为克莱尔会在第一步选择 11,在第二步选择 22,第三步就没有剩下的石头给爱丽丝取了。然而,这不是爱丽丝第一步的最优方案:她应该首先宣布 (1,2)(1,2)。然后,无论鲍勃和爱丽丝在后两步如何宣布,他们都会赢 88 种方案中的 44 种。


数据范围

对于全部数据,1n351\le n\le 350kn+10\le k\le n+1

  • 子任务一(1515 分):n4n\le 4
  • 子任务二(3434 分):n10n\le 10
  • 子任务三(2020 分):n25n\le 25
  • 子任务四(1010 分):k=0k=0
  • 子任务五(2121 分):无特殊限制。