Алгоритмы

Пастбище Фермера Джона может быть представлено как огромная 2D-решётка ячеек, помеченная упорядоченными парами (i,j) для всех 1≤i≤N, 1≤j≤N (1≤N≤150). Некоторые из этих ячеек содержат траву.
Непустое подмножество ячеек решётки называется "сбалансированным", если выполняются следующие условия:

Все ячейки подмножества содержат траву.
Подмножество 4-связное. Другими словами, существует путь из любой ячейки подмножества в любую другую ячейку подмножества такой, что две последовательные ячейки пути соседствуют горизонтально или вертикально.
Если ячейки (x₁,y) (x₂,y) (x₁≤x₂) есть часть подмножества, то все ячейки (x,y) с x₁≤x≤x₂ также часть подмножества.
Если ячейки (x,y₁) and (x,y₂) (y₁≤y₂) есть часть подмножества, то все ячейки (x,y) with y₁≤y≤y₂ также часть подмножества.
Посчитайте количество сбалансированных подмножеств по модулю 10⁹+7.

Входные данные: 
Первая строка содержит число N.
Каждая их последующих N строк содержит строку из N символов. j-ый символ строки i сверху равен G если ячейка (i,j) содержит траву или символ . в противном случае.

Выходные данные: 
Количество сбалансированных подмножеств по модулю 10⁹+7.
 

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные	Пояснение
1	2 GG GG	13	Для этого теста все 4-связные подмножества сбалансированные. G.  .G  ..  ..  GG  .G  ..  G.  GG  .G  G.  GG  GG .., .., G., .G, .., .G, GG, G., G., GG, GG, .G, GG
2	4 GGGG GGGG GG.G GGGG		642 Ниже пример подмножества, которое удовлетворяет второму условию (4-связности), но не удовлетворяет третьему условию: GG.. .G.. GG.. ....

Беси любит искать пути в лабиринтах и играть в "крестики-нолики". Фермер Джон придумал для неё способ играть в обе игры одновременно!
Первое - "крестики-нолики" - вместо размещения X и O на решётке 3×3, коровы играют с М и О на решётке 3×3. Во время хода корова может поставить М или О в любую пустую ячейку (в отличие от стандартной игры, где один игрок всегда ставит X, а другой всегда О). Победитель этой игры тот, кто первый получит слово 'MOO' горизонтально, вертикально или по диагонали. В обратном порядке тоже засчитывается, то есть 'OOM' тоже выигрышная комбинация. Как и в стандартной игре, возможно заполнить всё поле и никто не выиграл. Ход в игре указывается 3 символами 'Mij' или 'Oij', где i и j в интервале 1…3 и указывают строку и столбец, в которые ставится соответствующий символ 'M' или 'O'.

Фермер Джон спроектировал для Беси квадратный лабиринт, представляющий решётку из N×N ячеек (3≤N≤25). Некоторые ячейки, включая все граничные ячейки, содержат большие стоги сена, предотвращающие Беси от захода в эти ячейки. Беси может свободно двигаться во все другие ячейки лабиринта предпринимая шаги в в обычных направлениях -север, юг, запад, восток. Некоторые ячейки содержат листок бумаги, на котором написан ход для "крестиков ноликов". По ходу тго, как Беси двигается по лабиринту, каждый раз, когда она попадает на такую ячейку, она должна сделать соответствующий ход в игре "крестики-нолики", в которую она играет параллельно с движением по лабиринту. Если соответствующая ячейка в "крестиках-ноликах" уже занята, то она не предпринимает никаких действий. У неё нет противника в игре "крестики-нолики", но некоторые из ячеек лабиринта могут противоречить её цели составить слово 'MOO'.

Если Беси останавливает игру "крестики-нолики" сразу после победы, определите количество различных выигрышных конфигураций в "крестиках-ноликах", которые она может сгенерировать, двигаясь соответственно в лабиринте.

ФОРМАТ ВВОДА
Первая строка содержит N.
Лабиринт определяется следующими N строками, каждая из которых содержит 3N символов. Каждая ячейка описывается блоком из 3 символов: '###' для стены, '...' для пустой ячейки, 'BBB' для ячейки в которой стартует Беси, ход для "крестиков-ноликов". Ровно одна ячейка содержит 'BBB'.

ФОРМАТ ВЫВОДА 
Выведите количество различных выигрышных комбинаций для "крестиков-ноликов" (возможно 0), которые Беси может сгенерировать движением по лабиринту, остановившись после победы.

 

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные	Пояснение
1	7 ##################### ###O11###...###M13### ###......O22......### ###...######M22###### ###BBB###M31###M11### ###...O32...M33O31### #####################	8	В этом примере имеется 8 выигрышных комбинаций, которые Беси может достичь: O.M .O. MOM O.. .O. .OM O.M .O. .OM O.. .O. MOM O.. ... OOM ..M .O. OOM ... .O. OOM ... ... OOM Пояснения к одной из них: O.. ... OOM Здесь Беси сначала посещает ячейку O11, затем двигается в нижний коридор, посещая O32, M33, O31. Игра прекращается, поскольку Беси выиграла.

 

Беси опубликовала N статей (1 <= N <= 10⁵). i-ая статья процитирована ci раз (0 <= c_i <= 10⁵).
h-индекс это наибольшее число h такое, что имеется не менее h статей, каждая из которых цитируется не менее чем h раз. Например, есть 4 статьи с количествами цитат (1,100,2,3), тогда h-индекс равен 2, а при количествах цитат (1,100,3,3) h-индекс равен 3.

Чтобы повысить свой h-индекс, Беси планирует написать K обзорных статей (0 <= K <= 10⁵), каждая из которых цитирует несколько ее прошлых статей. Беси имеет право цитировать не более L статей в каждом обзоре (0 <= L <= 10⁵). Конечно, никакая статья не может цитироваться более одного раза в одном обзоре (однако статья может цитироваться в нескольких обзорах).

Помогите Беси определить максимальный h-индекс, который она может достичь после написания этих обзорных статей. Беси не может цитировать обзор в любом из её обзоров.

Входные данные
Первая строка содержит N, K, L. Вторая строка содержит N разделённых пробелом целых чисел c1,...,cN.

Выходные данные
Максимальный h-индекс.
 

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные	Пояснение
1	4 4 1 1 100 1 1	3	В этом примере Беси может написать 4 обзорные статьи, в каждой из которых можно процитировать не более 1 статьи. Если процитировать первую и третью статьи по 2 раза, её h-индекс станет 3.
2	4 1 4 1 100 1 1	2	В этом втором примере Беси может написать не более одной статьи. Если Беси процитирует любую из её 1,2 или 4 статью хоть раз, её h-индекс станет 2.

Увлекшись машинным обучением, Вася совсем забыл про свои экзамены в университете, завалил их и пошел служить в армию. Однако, и тут ему пригодились его навыки программиста — у работников столовой возникла проблема с тем, что блюда постоянно повторяются, и солдаты начали слишком этому возмущаться. Узнав, что Вася разбирается в программировании, работники попросили его написать программу, которая сделает распределение блюд.
Работники столовой считают, что единственное, что характеризует распределение блюд — их «степень монотонности» — число одинаковых блюд, которые даются в последовательные приемы пищи. То есть, если представить расписание блюд как массив a, то «степень монотонности» будет равна количеству индексов i, таких что a_i = a_{i - 1}. Для начала вас просят найти не само распределение блюд, а хотя бы минимальную возможную «степень монотонности», которую можно было бы получить некоторой перестановкой заданного набора блюд. Помогите армейской столовой!
Входные данные
В первой строке содержится число n — количество блюд, которые должны войти в расписание (1 ≤ n ≤ 100).
В следующей строке содержится n чисел a_i — блюда (1 ≤ a_i  ≤ 100). Одинаковые блюда обозначены одинаковыми числами, разные — разными.
Выходные данные
В единственной строке выведите одно число — минимальное возможное значение «степени монотонности».
 

Ввод	Вывод
5 1 2 3 1 1	0
6 1 1 2 3 1 1	1

В одном большом городе готовятся к открытию новой ветки наземного метро. Она пролегает между двумя городами в пригороде по разные стороны от самого города, но проходя через него насквозь. Такую модель наземного метро назвали Городские центральные диаметры (ГЦД).

В рамках подготовки к запуску ГЦД было разработано специальное расписание, содержащее n рейсов в одном направлении и m рейсов в обратном. Для каждого рейса определены a_i - время отправления с первой конечной станции и b_i - время прибытия на вторую конечную станцию, для обратных рейсов c_j - время отправления со второй станции и d_j - время прибытия на первую станцию. Времена измеряются в минутах от начала дня. Внутри большого города поезда могут
передвигаться по различным маршрутам, поэтому поезд, отправившийся позже какого-то другого поезда, может прибыть раньше него.

Проекты такого масштаба ещё не запускались, а значит, будут происходить непредвиденные события и поезда будут задерживаться. Аналитики компании, обслуживающей ГЦД, посчитали, что при любых обстоятельствах поезд может опоздать на конечную станцию не более чем на t минут. Поезд может отправиться выполнять следующий рейс сразу же, как только закончил предыдущий.

Компании поручено во что бы то ни стало обеспечить выполнение каждого рейса. Определите, какое минимальное количество поездов необходимо иметь, чтобы ни один рейс гарантированно не был отменён даже в случае возможных задержек всех поездов. Поезда обязаны отправляться от
начальных станций строго по расписанию.
В начале и в конце дня поезда могут находиться на любой из станций. Перемещаться между станциями во время дня, кроме как по данному расписанию, поезда не могут.

Формат входных данных
Первая строка входных данных содержит максимальное время задержки при выполнении рейса t, 0 <= t <= 10⁹.
Следующая строка содержит число n - количество рейсов в расписании в одну сторону, 0 <= n <= 100. Следующие 2n строк содержат числа a₁, b₁, a₂, b₂, ..., a_n, b_n - время отправления поездов от первой станции и время их прибытия на вторую станцию, 0 <= a_i < b_i <= 10⁹.
Следующая строка содержит число m - количество поездов в расписании в обратную сторону, 0 <= m <= 100. Следующие 2m строк содержат время отправления c_j и прибытия d_j поездов в обратном направлении в аналогичном формате, 0 <= cj < dj <= 10⁹.
Поезда в расписании перечислены в произвольном порядке, не обязательно в порядке возрастания времени.

Формат выходных данных
Программа должна вывести одно целое число - минимальное количество поездов, необходимое для выполнения данного расписания.

Ввод	Вывод
4 2 3 8 5 10 1 11 15	3
1 2 15 18 7 9 2 11 14 1 3	1

На кондитерской фабрике есть n видов пирожных, пирожных i-го вида на фабрике ai штук. Было принято решение отвезти пирожные на продажу на ярмарку, но директор фабрики решил, что кондитерские изделия на ярмарочной витрине должны быть выложены одинаковыми рядами, при этом пирожных каждого вида должно быть одинаковое количество. Необязательно отвозить на ярмарку все виды пирожных, можно выбрать некоторые виды и взять одинаковое число пирожных каждого выбранного вида.

Помогите директору отвезти на ярмарку наибольшее число пирожных - найдите, сколько видов пирожных и сколько пирожных каждого вида нужно отвезти на ярмарку.

Формат входных данных
Первая строка входных данных содержит число n - количество видов пирожных на фабрике, 1 <= n <= 10⁵.
Следующие n строк содержат по одному числу ai - количество пирожных i-го вида, 1 <= ai <= 10⁵.
Сумма всех значений ai не превосходит 2 x 10⁹.

Формат выходных данных
Программа должна вывести два целых числа. Первое число равно количеству видов пирожных, которые необходимо выбрать для ярмарки. Второе число равно количеству пирожных каждого выбранного вида, которые нужно отвезти на ярмарку.
Если возможных ответов несколько, выведите любой из них.
 

Ввод	Вывод
3 4 10 7	2 7

Пояснение к примеру. Имеется 3 вида пирожных количеством 4, 10 и 7 штук. Наилучший ответ будет, если взять по 7 пирожных второго и третьего вида.

Предприятие «Авто-2010» выпускает двигатели для известных во всём мире автомобилей. Двигатель состоит ровно из n деталей, пронумерованных от 1 до n, при этом деталь с номером i изготавливается за pi секунд. Специфика предприятия «Авто-2010» заключается в том, что там одновременно может изготавливаться лишь одна деталь двигателя. Для производства некоторых деталей необходимо иметь предварительно изготовленный набор других деталей.

Генеральный директор «Авто-2010» поставил перед предприятием амбициозную задачу — за наименьшее время изготовить деталь с номером 1, чтобы представить её на выставке.

Требуется написать программу, которая по заданным зависимостям порядка производства между деталями найдёт наименьшее время, за которое можно произвести деталь с номером 1.

Входные данные
Первая строка входного файла содержит число n (1≤ n ≤ 100000) — количество деталей двигателя. Вторая строка содержит n натуральных чисел p₁, p₂, p_n, определяющих время изготовления каждой детали в секундах. Время для изготовления каждой детали не превосходит 10⁹ секунд.

Каждая из последующих n строк входного файла описывает характеристики производства деталей. Здесь i-я строка содержит число деталей ki, которые требуются для производства детали с номером i, а также их номера. В i-й строке нет повторяющихся номеров деталей. Сумма всех чисел k_i не превосходит 200000.

Известно, что не существует циклических зависимостей в производстве деталей.

Выходные данные
В первой строке выходного файла должны содержаться два числа: минимальное время (в секундах), необходимое для скорейшего производства детали с номером 1 и число k деталей, которые необходимо для этого произвести. Во второй строке требуется вывести через пробел k чисел — номера деталей в том порядке, в котором следует их производить для скорейшего производства детали с номером 1.
 

Ввод	Вывод
3 100 200 300 1 2 0 2 2 1	300 2 2 1
2 2 3 1 2 0	5 2 2 1
4 2 3 4 5 2 3 2 1 3 0 2 1 3	9 3 3 2 1

В витрине ювелирного магазина стоит манекен, на шею которого надето ожерелье. Оно состоит из N колечек, нанизанных на замкнутую нить. Все колечки имеют разные размеры. В зависимости от размера колечки пронумерованы числами от 1 до N, начиная с самого маленького и до самого большого. Колечки можно передвигать вдоль нити и протаскивать одно через другое, но только в том случае, если номера этих колечек отличаются более чем на единицу.

Продавец хочет упорядочить колечки так, чтобы они располагались по возрастанию номеров вдоль нити по часовой стрелке. Снимать ожерелье с манекена нельзя.

Требуется написать программу, которая по заданному начальному расположению колечек находит последовательность протаскиваний колечек одно через другое, приводящую исходное расположение колечек в желаемое.

Входные данные
Первая строка входных данных содержит  число N (2 ≤ N ≤ 50).

Во второй строке через пробел следуют N различных чисел от 1 до N — номера колечек, расположенных вдоль нити по часовой стрелке.

Выходные данные
Ваша программа должна вывести описание процесса упорядочения.

В каждой строке выходных данных, кроме последней, должны быть записаны через пробел два числа, указывающие номера колечек, протаскиваемых друг через друга. В последней строке должен стоять ноль.

Количество выводимых строк  не должно превышать 50000.

Если требуемого упорядочения колечек достичь не удается,  программа должна вывести одно число –1
 

Ввод	Вывод
4 3 1 2 4	4 2 4 1 0

В одной из компьютерных игр-квестов есть следующее задание. На карте игрового мира размещены N персонажей, с каждым из которых может встретиться игрок. От общения с i-м персонажем карма игрока меняется на величину ai, которая может быть как положительной, так отрицательной или даже нулем.

Изначально карма игрока равна нулю. Для того чтобы пройти на следующий уровень, нужно чтобы карма была в точности равна значению K, при этом карма также может принимать как положительные, так и отрицательные значения.

Комнаты, в которых находятся персонажи, соединены односторонними магическими порталами, поэтому игроку придется встречать персонажей в определенной последовательности: после персонажа номер i он попадает к персонажу номер i + 1, затем к персонажу номер i + 2, и т.д. В комнате последнего персонажа с номером N портала к другому персонажу нет.

Для перемещения между персонажами можно использовать еще и заклинания телепортации, но к сожалению у героя осталось всего лишь два свитка с заклинаниями. Поэтому один из этих свитков придется использовать для того, чтобы телепортироваться к любому из персонажей, а второй свиток — чтобы покинуть игровой мир, после того, как карма героя станет равна K.

Помогите игроку определить, в какую комнату надо телепортироваться в начале и из какой комнаты нужно покинуть игровой мир, чтобы достичь кармы K или сообщите, что это невозможно.

Входные данные
В первой строке входных данных записаны два числа: количество персонажей N и необходимый уровень кармы K (|K| ≤ 109, K ≠ 0). Во второй строке через пробел записаны N целых чисел a1, a2, ..., aN — величины, на которые меняется карма героя после общения с персонажами с номерами 1, 2, ..., N соответственно.

Выходные данные
Выведите номер комнаты, в которую надо войти игроку и номер комнаты, из которой надо выйти, чтобы набрать карму K. Если возможных вариантов несколько, то необходимо вывести самый короткий путь, а если и таких несколько, то путь, начинающийся в комнате с как можно большим номером. Если достичь кармы K последовательно общаясь с персонажами невозможно, то выведите одно число  - 1.
 

Ввод	Вывод
5 3 -2 2 -1 2 4	2 4
7 1 1 -1 1 -1 1 -1 2	5 5
4 3 2 2 2 2	-1

 

В Москве начал работать новый оператор сотовой связи, предоставляющий доступ в интернет посредством технологии 3G. Новый оператор предлагает простые и невысокие
тарифы, в частности, один мегабайт интернет-трафика стоит 1 рубль. 

Кроме того, оператор предлагает покупать оптовые пакеты трафика – есть два предложения: купить пакет трафика на A мегабайт за B рублей и купить пакет трафика на C мегабайт за D рублей.

Таня планирует использовать в течение месяца N мегабайт интернет-трафика. Определите минимальную сумму, которую придётся ей заплатить. Таня может приобретать
любое количество каждых из двух предлагаемых пакетов, а также оплачивать трафик по тарифу «1 рубль за мегабайт». Таня может приобретать пакеты интернет-трафика и в том
случае, если суммарный оплаченный трафик будет более N мегабайт, если это выйдет дешевле.

Программа получает на вход пять натуральных чисел N, A, B, C, D, записанных в отдельных строках, не превосходящих 500 000 каждое. Гарантируется, что A > B и C > D.
Программа должна вывести одно целое число – минимальную сумму, которую нужно заплатить для приобретения N мегабайт трафика.
 

Ввод	Вывод	Примечание
35 10 9 20 17	31	Пакет на 10 мегабайт стоит 9 рублей, пакет на 20 мегабайт стоит 17 рублей. Для оплаты 35 мегабайт нужно купить пакет на 10 мегабайт и пакет на 20 мегабайт, а за оставшиеся 5 мегабайт заплатить 5 рублей.
55 30 20 20 16	40	Пакет на 30 мегабайт стоит 20 рублей, пакет на 20 мегабайт стоит 16 рублей. Для оплаты 55 мегабайт нужно купить два пакета на 30 мегабайт, что суммарно будет стоить 40 рублей.

 

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные
1	2	2
2	5	4

Числа Фибоначчи, обозначаемые обычно F(n) образуют последовательность, называемую последовательностью Фибоначчи, такую, что каждое число является суммой двух предыдущих, начиная с 0 и 1. То есть,

F(0) = 0, F(1) = 1
F(n) = F(n - 1) + F(n - 2), для n > 1.

По заданному n, вычислите F(n) (0 <= n <= 80).
 

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные
1	2	1
2	3	2
3	4	3

 

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные
1	1	1
2	3	2