#P5523. [yLOI2019] 珍珠
[yLOI2019] 珍珠
题目背景
别叹息太多告别,至少相遇很真切。
摇曳着盛放枯竭,时间从未停歇。
天涯浪迹的白雪,念念不忘山川蝴蝶。
听说有人孤负黑夜,偏要点亮人间的月。
——银临《珍珠》
题目描述
扶苏给了你一个放珍珠的小匣子,这个匣子在左右两端都可以无限制的加入珍珠,珍珠在匣子里会排成一列,每次在左端加入珍珠,这个珍珠会被加入到这个珍珠序列的最左侧,在右端加入则会被加入到珍珠序列的最右侧。初始时,匣子是空的。
这些珍珠要么是黑色的,要么是白色的,为了方便起见,我们将白色看作 ,黑色看作 。
在人鱼的世界中,定义颜色 组合 颜色 为 ,读作 与非 。
定义 $A \operatorname{nand} B = \operatorname{not} (A \operatorname{and}B)$ ,其中 运算代表二进制与运算, 运算代表二进制非运算。
定义位置 到位置 的组合和为:
从 开始向 ,第一个颜色组合第二个颜色的结果组合第三个颜色,得到的结果组合第四个颜色……一直组合到位置 的颜色的结果。特别的, 时,组合和为该颜色。
形式化的,设 为序列 从 到 的组合和,则
$$C_{x, y} = \begin{cases} C_{x, y - 1} \operatorname{nand} A_y & x < y \\ C_{x, y + 1} \operatorname{nand} A_y & x > y \\ A_x &x = y \end{cases} $$例如,给定序列 ,从 到 的组合和为
$$(1 \operatorname{nand} 0) \operatorname{nand} 0 = 1 \operatorname{nand} 0 = 1 $$从 到 的组合和为
$$(0 \operatorname{nand} 1) \operatorname{nand} 1 = 1 \operatorname{nand} 1 = 0 $$从 到 的组合和为
扶苏会在匣子的两边加入一些珍珠,或者给定一个位置 ,询问你从左向右数第 个位置到从左向右数第 个位置的组合和,或者从右向左数第 个位置到从右向左数第 个位置的组合和。
输入格式
每个输入文件中都有且仅有一组测试数据。
数据的第一行是一个整数 ,代表扶苏的操作个数。
由于正常读入每个操作所需要的输入量过大,因此我们采用下面的生成器来生成每个操作。
#include <cstdio>
namespace Maker {
typedef unsigned int uit;
bool __sp;
uit __x, __y, __z;
int __type, __k, __m;
const int L = 1 << 21;
char buf[L], *front=buf, *end=buf;
char GetChar() {
if (front == end) {
end = buf + fread(front = buf, 1, L, stdin);
if (front == end) return -1;
}
return *(front++);
}
template <typename T>
inline void qr(T &x) {
char ch = GetChar(), lst = ' ';
while ((ch > '9') || (ch < '0')) lst = ch, ch = GetChar();
while ((ch >= '0') && (ch <= '9')) x = (x << 1) + (x << 3) + (ch ^ 48), ch = GetChar();
if (lst == '-') x = -x;
}
template <typename T>
inline void Begin(const T &x) {
__type = x % 10;
qr(__x); qr(__y); qr(__z); qr(__m);
__sp = (__type == 3) || (__type == 4); __type &= 1;
}
inline uit __Next_Integer() {
__x ^= __y << (__z & 31);
__y ^= __z >> (__x & 31);
__z ^= __x << (__y & 31);
__x ^= __x >> 5; __y ^= __y << 13; __z ^= __z >> 6;
return __x;
}
inline uit Rand() { return __Next_Integer(); }
template <typename Tx, typename Ty, typename Tz>
inline void Get_Nextline(Tx &x, Ty &y, Tz &z) {
if (__m) {
--__m;
x = 0; y = 0; z = 0;
qr(x); qr(y); qr(z);
if (x == 0) {
++__k;
}
} else {
x = Rand() & 1; y = Rand() & 1;
if (__k == 0) { x = 0; }
if (x == 0) {
++__k;
if (__sp) {
z = __type;
} else {
z = Rand() & 1;
}
} else {
int dk = __k >> 1;
if (dk == 0) {
z = 1;
} else {
z = Rand() % dk + dk;
}
}
}
}
}
对于 C/C++ 选手,我们提供了如上的数据生成代码(C 选手请使用 C++ 语言提交),请将他们直接复制到你的代码中。
对于非 C/C++ 选手,请你自行按照上面代码的内容,自行写出你所使用语言的对应生成器。
下面的内容只针对 C++ 选手,请其他语言的选手自行按照对应语言的语法来完成代码。
在读入 这个数字以后,请你调用 Maker
命名空间中的 Begin
函数,函数的参数为 。换句话说,你的代码中需要出现类似 Maker::Begin(n)
的语句。
在调用完 Maker::Begin
函数以后,生成器就可以开始工作了。一共有 次操作,每次操作时请你调用 Maker::Get_Nextline
函数,传入三个整形变量,(不妨设为 ),每次函数调用结束以后, 的值都会被修改,作为每次操作的参数。具体含义如下:
每次操作会有三个整数作为参数, 依次记为
- 如果 ,则代表这是一次插入操作;
- 如果 ,则代表这是一次查询。
- 如果 ,则代表插入操作是从左侧进行的,或者查询的位置是从左向右数的;
- 如果 ,则代表插入操作是从右侧进行的,或者查询的位置是从右向左数的。
- 如果 ,则 是一个非零即一的整数,代表插入珍珠的颜色, 代表白色, 代表黑色;
- 如果 ,则 代表查询从第一个到第 个位置的组合和。组合和的方向和位置的方向由参数 决定。
对于 C/C++ 选手,我们提供了模板程序(模板程序链接),在这个程序中,已经做好了变量的读入和生成器的初始化,同时能够自动获取 的值,你需要做的只是每次依照题意进行一个操作,最终输出答案。你可以自主选择是否使用这个模板,最终的评测得分与你的代码内容无关。
特别提醒:不建议使用 fread
等直接从输入中大量读取信息然后保存的函数对 进行读入,如果你非要这么做,请你自行重写 Maker::Begin()
中的读入部分。
特别提醒:由于数据生成器使用了 fread
函数,程序不再能在控制台中输入数据,请在本地调试时使用文件输入,在提交时不要使用文件输入。在任何时候都不需要使用文件输出。
从输入数据的第二行起,所有的数据都会被生成器自动读入(包括第二行),不需要你再行读入。
输入数据的第二行是四个整数 ,其中 是生成器的参数, 为需要额外读入的操作数。
为了在某种意义上避免因为生成的操作完全随机而产生的乱搞做法,我们将首先额外读入 个给定的操作,然后再行随机。
以下 行,每行三个整数 ,代表一次操作。
请特别注意,这 次操作会被生成器自动读入。
输出格式
为了避免输出过大,请输出一行四个用空格隔开的整数,分别代表所有的查询中:
- 一共有多少次查询的结果为 。
- 一共有多少次查询的操作编号为奇数且查询结果为 。
- 一共有多少次查询的操作编号为偶数且查询结果为 。
- 一共有多少次查询的操作编号是 的倍数且查询结果为 。
定义第 次操作的操作编号为 。
注意,一次插入也算做一次操作。
6
233 666 250 0
0 0 0 0
提示
样例输入输出 1 解释
第一次操作,,在匣子右端插入一个 ,那么匣子里的珍珠序列为
第二次操作,,查询从左向右数第一个数到第一个数的组合和,答案是 。
第三次操作,,在匣子右端插入一个 ,匣子里的珍珠序列为
第四次操作,,查询从左向右数第一个数到第一个数的组合和,答案是 。
第五次操作,,在匣子左侧插入一个 ,那么匣子里的珍珠序列为
第六次操作,,在匣子右侧插入一个 ,那么匣子的珍珠序列为
没有任何一次查询的结果满足【输出格式】中提到的任意一种情况,于是输出 0 0 0 0
。
数据规模与约定
本题采用多测试点捆绑测试,共有 个子任务。
- Subtask 1(5 points):。
- Subtask 2(15 points):。
- Subtask 3(15 points):。
- Subtask 4(10 points):,对于所有 的操作,保证 。
- Subtask 5(10 points):,对于所有 的操作,保证 。
- Subtask 6(15 points):,。
- Subtask 7(30 points):。
对于全部的测试点,保证 ,,,且对于所有 的操作,保证 ,若设 为在任一查询时匣子里的珍珠个数,则保证对于 的操作,,匣子为空时不会有查询操作。
提示与说明
- 请注意常数因子对程序效率造成的影响。
- 的末位数字可以帮助你快速的判断测试点所属的子任务。
- 由于涉及到非操作,与非运算可能不具备一些常见位运算的运算律,请格外注意。
- std 使用 C++ 语言,保证时限是 std 用时的 1.5 倍以上,但是不保证其他语言能够通过本题。
- 对于 C++ 选手,如果你直接复制上面的生成器,保证生成器运行总时间不超过 300ms。