Комбинаторика

18 задач
Число у задачи — рейтинг сложности, слово рядом — насколько она трудна по сравнению с другими задачами такого же типа. Шкалы задач с ответом и задач с кодом между собой не сравниваются. Рядом — счётчики попыток: успешные, неуспешные.

Для последовательности целых чисел \(a_1, a_2, \ldots, a_n\) и целого числа \(x\) обозначим через \(f(a, x)\) количество таких целых \(i\) от \(1\) до \(n\), что \(a_i \le x\).

Для пары последовательностей целых чисел \(a_1, a_2, \ldots, a_n\) и \(b_1, b_2, \ldots, b_n\) обозначим через \(g(a, b, c)\) сумму значений \(|f(a, x)-f(b, x)|\) по всем целым \(x\), лежащим в отрезке \([0, c]\). Более формально, \(g(a, b, c) = \sum_{x=0}^c |f(a, x)-f(b, x)|\).

Вам даны два целых числа \(n\) и \(c\), а также две последовательности целых чисел \(a_1, a_2, \ldots, a_n\) и \(b_1, b_2, \ldots, b_n\), все элементы которых лежат в отрезке \([-1, c]\). Известно, что ни в \(a\), ни в \(b\) нет двух подряд идущих элементов, равных \(-1\).

Скажем, что пара последовательностей целых чисел \(a_1', a_2', \ldots, a_n'\) и \(b_1', b_2', \ldots, b_n'\), все элементы которых лежат в отрезке \([0, c]\), соответствует шаблону \((a, b)\), если выполняются следующие условия:

  • Для всех \(i\) (\(1 \le i \le n\)), таких, что \(a_i \ne -1\), выполняется \(a_i'=a_i\).

  • Для всех \(i\) (\(1 \le i \le n\)), таких, что \(b_i \ne -1\), выполняется \(b_i'=b_i\).

  • Для всех \(i\) (\(1 \le i \le n-1\)) выполняется \(a_i' \le a_{i+1}'\).

  • Для всех \(i\) (\(1 \le i \le n-1\)) выполняется \(b_i' \le b_{i+1}'\).

Обозначим через \(h(a, b, c)\) сумму значений \(g(a', b', c)\) по всем парам последовательностей \((a', b')\), соответствующих шаблону \((a, b)\). Вы должны посчитать \(h(a, b, c)\). Также вы должны обработать \(q\) запросов изменения последовательностей \(a\) и \(b\) и посчитать \(h(a, b, c)\) после каждого изменения. Обратите внимание, что ни в \(a\), ни в \(b\) нет двух подряд идущих элементов, равных \(-1\), ни до всех запросов, ни после какого-либо запроса.

Формат входных данных
Первая строка содержит три целых числа \(n\), \(c\) и \(q\) (\(1 \le n \le 100\,000\), \(0 \le c \le 10^9\), \(0 \le q \le 100\,000\)) — длина последовательностей \(a\) и \(b\), ограничение на значения элементов \(a\) и \(b\) и количество запросов, соответственно.

Вторая строка содержит \(n\) целых чисел \(a_1, a_2, \ldots, a_n\) (\(-1 \le a_i \le c\)) — последовательность \(a\).

Третья строка содержит \(n\) целых чисел \(b_1, b_2, \ldots, b_n\) (\(-1 \le b_i \le c\)) — последовательность \(b\).

В следующих \(q\) строках заданы запросы изменения. Каждый запрос задается тройкой целых чисел \(t\), \(p\), \(x\) (\(1 \le t \le 2\), \(1 \le p \le n\), \(-1 \le x \le c\)). Если \(t=1\), то данный запрос меняет \(a_p\) на \(x\). Если \(t=2\), то данный запрос меняет \(b_p\) на \(x\).

Гарантируется, что до всех изменений и после каждого изменения ни в \(a\), ни в \(b\) нет двух подряд идущих элементов, равных \(-1\).

Формат выходных данных
Выведите \((q+1)\) строку. В \((i+1)\)-й строке (\(0 \le i \le q\)) выведите одно целое число — значение \(h(a, b, c)\) по модулю \(10^9+7\) после применения первых \(i\) запросов изменения.

Примечание
Рассмотрим первый тест из примера. В нем \(n=3\), \(c=4\), \(q=3\). До всех запросов \(a=[-1, 1, 3]\), \(b=[1, -1, 2]\). Шаблону \((a, b)\) соответствуют следующие пары последовательностей:

  • \(a'=[0, 1, 3], b'=[1, 1, 2]\), \(g(a, b, 4)=2\).

  • \(a'=[0, 1, 3], b'=[1, 2, 2]\), \(g(a, b, 4)=3\).

  • \(a'=[1, 1, 3], b'=[1, 1, 2]\), \(g(a, b, 4)=1\).

  • \(a'=[1, 1, 3], b'=[1, 2, 2]\), \(g(a, b, 4)=2\).

Таким образом, ответ на задачу до всех запросов равен \(h(a, b, 4)=2+3+1+2=8\).

В первом запросе \(t=1\), \(p=1\), \(x=2\). Этот запрос меняет \(a_1\) с \(-1\) на \(2\). Таким образом, после этого запроса \(a=[2, 1, 3]\), \(b=[1, -1, 2]\). В последовательности \(a\) нет \(-1\), поэтому в любой паре последовательностей \((a', b')\), соответствующей шаблону \((a, b)\), последовательность \(a'\) должна совпадать с \(a\). В последовательности \(a\) не выполняется условие \(a_1 \le a_2\), поэтому не существует ни одной пары последовательностей, соответствующей шаблону, а тогда \(h(a, b, 4)=0\) после первого запроса.

Дана клетчатая сетка, состоящая из \(n \times m\) клеток со стороной 1, в каждой клетке проведены обе диагонали.

Например, сетка \(1 \times 2\) выглядит следующим образом:

image

Назовём прямоугольник на данной сетке подходящим, если его вершины расположены в узлах сетки, а длины его стороны равны \(1\) или \(2\) (то есть подходящими являются прямоугольники \(1\times1\), \(1\times2\), \(2\times1\), \(2\times2\)).

Треугольник называется хорошим, если его стороны образованы сторонами и/или диагоналями сетки и он целиком лежит в каком-то подходящем прямоугольнике.

Посчитайте количество хороших треугольников на данной сетке.

Формат входных данных
Программа получает на вход два числа \(n\) и \(m\), записанных в отдельных строках, — размеры сетки, \(1 \le n \le 10^{8}\), \(1 \le m \le 10^{8}\).

Формат выходных данных
Программа должна вывести одно целое число — количество искомых треугольников.

Обратите внимание на то, что ответ в этой задаче может превышать возможное значение 32-битной целочисленной переменной, поэтому необходимо использовать 64-битные целочисленные типы данных (тип long long в языке C++, тип int64 в Pascal, тип long в Java и C#).

В данной задаче \(20\) тестов помимо тестов из условия, каждый из них оценивается в \(5\) баллов. При этом в 4 тестах (помимо тестов из условия) \(n\) или \(m\) равно 1, в 4 других тестах \(n\) или \(m\) равно 2.

 

Все треугольники из первого примера:

image

Будем назвать натуральное число интересным, если в его десятичной записи первая цифра совпадает с последней.

Дано число \(n\). Найдите количество интересных чисел, не превышающих \(n\).

Формат входных данных
На ввод подается целое число \(n\) (\(1 \le n \le 10^{18}\)).

Обратите внимание, что для считывания этого числа вам может понадобиться 64-битный тип данных (<<long long>> в C++, <<long>> в Java, <<int64>> в Паскале).

Формат выходных данных
Выведите одно целое число — количество интересных натуральных чисел, не превышающих \(n\).

Рассмотрим все представления числа \(n\) в виде суммы различных целых возрастающих слагаемых: \(n = a_1 + a_2 + \ldots + a_k\), \(a_1 < a_2 < \ldots < a_k\).

Будем называть такое разбиение хаотическим, если для него выполнено следующее условие: для любых трех подряд идущих слагаемых среднее не равно среднему арифметическому крайних. Иначе говоря, для всех \(i\) от 1 до \(k - 2\) выполнено \(a_{i+1} \ne (a_i + a_{i+2}) / 2\).

Задано число \(n\). Выведите все его хаотические разбиения на слагаемые.

На ввод подается целое число \(n\) (\(1 \le n \le 80\)).

Выведите все хаотические разбиения на слагаемые числа \(n\). Разбиения можно выводить в любом порядке. Выводите слагаемые в каждом разбиении, разделяя их знаком <<+>> без пробелов.

В этой задаче 25 тестов, каждый оценивается независимо в 4 балла.

 
Снежик Сугробович положил в ряд N ёлочных шаров, для того чтобы их покрасить. Он решил, что каждый шар будет одним из K цветов. При этом Снежик Сугробович хочет, чтобы любые два соседних ёлочных шара  были окрашены в разные цвета. Найдите количество возможных способов раскрасить ёлочные шары.

Входные данные
Входная строка содержит два целых числа N и K (\(1<=N<=1000\)\(2<=K<=1000\)).

Выходные данные
Выведите на экран ответ на задачу. Гарантируется, что верный ответ не превышает \(2^{31}-1\).

 

Примеры
Входные данные Выходные данные
1 2 2 2
1 1 10 10

 

У Громозеки N печенек. На i-й (1<=i<=N) печеньке написано целое число xi. Он выбирает одну или несколько из этих печенек, так чтобы среднее значение целых чисел, записанных на выбранных печеньках, было равно А.
Какими способами он может сделать свой выбор?

Входные данные
В первой строке вводятся два целых числа N (1<=N<=50) и A (1<=A<=50). Во второй строке N целых чисел - xi (1<=xi<=50).

Выходные данные
Выведите одно число - количество способов выбрать такие печеньки, чтобы среднее значение всех записанных чисел на печеньках было ровно A.
 

 

Примеры
Входные данные Выходные данные Примечение
1 4 8
7 9 8 9
5 Ниже приведены 5 способов выбрать печеньки так, чтобы в среднем было 8.
1) Выберите 3-ю печеньку.
2) Выберите 1-ю и 2-ю печеньки.
3) Выберите 1-ю и 4-ю печеньки.
4) Выберите 1-ю, 2-ю и 3-ю печеньки.
5) Выберите 1-ю, 3-ю и 4-ю печеньки.
2 3 8
6 6 9
0  
3 8 5
3 6 2 8 7 6 5 9
19  
4 33 3
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
8589934591 Ответ может не соответствовать 32-битному целому числу.

 

Март#38588
Есть N человек. Имя i-го человека - Si . Мы хотим выбрать трех человек, чтобы выполнялись следующие условия:
- имя каждого выбранного человека начинается с M, А, R, С или Н
- среди выбранных людей нет людей, имена которых начинаются с одной буквы.
Сколько существует таких способов выбрать трех человек, не обращая внимания на порядок?

Входные данные
В первой строке записано целое число (\(1<=N<=10^5\)) В следующих N строках записаны имена S- строка, состоящая только из английских заглавных букв, длина строки не более 10 символов. Все имена различные.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу. Обратите внимание, что ответ может не соответствовать 32-битному целочисленному типу.
 

 

Примеры
Входные данные Выходные данные Пояснение
1 5
MASHIKE
RUMOI
OBIRA
HABORO
HOROKANAI
2 Трех людей можно выбрать такими способами:

- MASHIKE, RUMOI, HABORO
MASHIKE, RUMOI, HOROKANAI

Ответ: 2

2 4
ZZ
ZZZ
Z
ZZZZZZZZZZ
0  
3 5
CHOKUDAI
RNG
MAKOTO
AOKI
RINGO
7  
Boolean satisfiability problem (SAT) is known to be a very hard problem in computer science. In this problem you are given a Boolean formula, and you need to find out if the variables of a given formula can be consistently replaced by the values true or false in such a way that the formula evaluates to true. SAT is known to be NP-complete problem. Moreover, it is NP-complete even in case of 3-CNF formula (3-SAT). However, for example, SAT problem for 2-CNF formulae (2-SAT) is in P.

#SAT is the extension of SAT problem. In this problem you need to check if it is possible, and count the number of ways to assign values to variables. This problem is known to be #P-complete even for 2-CNF formulae. We ask you to solve #1-DNF-SAT, which is #SAT problem for 1-DNF formulae.
You are given a Boolean formula in 1-DNF form. It means that it is a disjunction (logical or) of one or more clauses, each clause is exactly one literal, each literal is either variable or its negation (logical not). Formally:
Your task is to find the number of ways to replace all variables with values true and false (all occurrences of the same variable should be replaced with same value), such that the formula evaluates to true.

Input
The only line of the input file contains a logical formula in 1-DNF form (not longer than 1000 symbols). Logical operations are represented by ‘|’ (disjunction) and ‘~’ (negation). The variables are ‘A’ . . . ‘Z’ and ‘a’ . . . ‘z’ (uppercase and lowercase letters are different variables). The formula contains neither spaces nor other characters not mentioned in the grammar.

Output
Output a single integer — the answer for #SAT problem for the given formula
 
Input Output
a 1
B|~B 2
c|~C 3
i|c|p|c 7

Для данного слова (последовательности строчных латинских букв) выведите следующее за ним (в лексикографическом порядке) слово, которое может быть получено из данного перестановкой букв (анаграмму). Если данное слово уже является последним среди всех своих анаграмм, то необходимо вывести первую возможную (в лексикографическом порядке) анаграмму.

Входные данные
В первой строке задается число N - количество слов. Далее идет последовательность из N слов, по одному слову в строке. Длина одного слова не превышает 50 символов.

Выходные данные
Необходимо вывести  результат для каждого полученного на вход слова.
 

 

Примеры
Входные данные Выходные данные
1 4
aab
aba
baa
aaa
aba
baa
aab
aaa
S.L.O.T.#27023
Вчера знаменитый певец S.L.O.T. исполнил на концерте свой лучший трек "10 марта" и множество других. Дамир ОЧЕНЬ захотел на этот концерт и уже купил билеты, как вдруг понял, что до концерта всего час, а ему нужно доехать до места проведения концерта (естественно, на трамвае). 
Трамвай необходимое расстояние преодолевает за 59 минут. Будем считать, что концерт проводится на трамвайной остановке, то есть Дамир вполне на него успевает, но ему подходит только ему подходят лишь трамваи, номера которых являются перестановками от 1 до n. При этом он только что увидел, как с его остановки уезжает трамвай с номером p. Однако Дамир - великий эстет, и он хочет сесть на трамвай, номер которого равен следующей перестановке после p. Поскольку трамваи подходят к его остановке мнгновенно, на концерт любимого исполнителя он успеет в любом случае. 

Вам дана последовательность из номеров трамваев, которые в ближайшем времени подойдут к остановке Дамира и Ваша задача состоит в том, чтобы сообщить порядковый номер трамвая, который подойдёт Дамиру(все номера нумеруются с единицы. то есть если на вход вам даётся 6 номеров, то их порядковые номера идут в таком порядке: 1, 2, 3, 4, 5, 6) 

Входные данные: 
В первой строке вводится число n - количество чисел в перестановке в номере трамвая 
Во второй строке ЧЕРЕЗ ПРОБЕЛ!! вводится n чисел, которые задают p - номер трамвая, который только что отошёл от остановки Дамира 
Третья строка содержит k - количество трамваев, которые скоро подъедут к остановке Дамира (гарантируется, что один из трамваев подходит Дамиру) 
Далее идут k строк, которые содержат по n чисел через пробел - номера трамваев 
(n <= 7, k <= 5) 

Выходные данные: 
выведите порядковый номер трамвая, который подходит Дамиру (если таких несколько, выведите наименьший из них, то есть порядковый номер того искомого трамвая, который подъедет к остановке Дамира раньше).

Ввод Вывод

1 2 

1 1 
1 4 
2 1 
1 2 
2 1
3


(c) Васильев Алексей

Как известно, в интернете достаточно часто взламывают аккаунты. Вот и Аркадию снова пришло уведомление, что его пытались взломать. Он хочет придумать сложный пароль, но такой, чтобы его было легко запомнить. Он легко запоминает пароль, если он состоит из его любимых слов и комбинаций цифр, и считает его достаточно сложным, если все его любимые слова чередуются с любимыми наборами цифр. У него есть список таких слов и наборов цифр, помогите ему подобрать максимальное число таких комбинаций таких. 
 
Ввод:
в первой строке вводится n - количество слов и наборов цифр, в следующих n строках вводятся слова / наборы цифр. (n<20, длина строк не превышает 20). 
Вывод:
Необходимо вывести все возможные перестановки слов и наборов цифр, если это невозможно, вывести "unreal".

Ввод Вывод
3
cat
123
215
123cat215
215cat123


(с) Вероника Пеутина

В школьный набор из N предметов могут входить ручки, карандаши, ластики и тетрадки. Предметы одного типа друг от друга не отличаются. Сколько способов составить школьный набор так, чтобы ручек было больше, чем карандашей?
Порядок предметов в наборе не важен, т.е. наборы “ручка, ластик, ластик” и “ластик, ручка, ластик” считаются одинаковыми.

Формат входных данных
В первой строке входного файла записано натуральное число N> (1<=N<<=100).

Формат выходных данных
Вывести искомое количество наборов.
 
Ввод Вывод
2 3
 
 
Вам дана строка символов, состоящая из заглавных букв латинского алфавита. Подсчитайте сколько различных палиндромов можно составить, меняя местами буквы этой строки. Палиндромом называется строка, которая одинаково читается как справа налево, так и слева направо. Например, “ABCBA” - палиндром, а “ABCDA” - нет.

Формат входных данных
В первой строке входного файла содержится непустая строка, состоящая из заглавных букв латинского алфавита. Её длина не превосходит 35 символов.

Формат выходных данных
Вывести целое число - искомое количество различных палиндромов. Палиндромы считаются различными, если у них есть отличие хотя бы в одном символе.

Ввод Вывод
ABCBA 2
 
Болик добрался до музея, здание которого представляет собой квадрат N × N, разбитый на N2 равных квадратных залов. Вход в музей расположен в левом нижнем зале, а Лёлик ждет Болика в правом верхнем. Из каждого зала можно пройти в соседний с ним зал (два зала называются соседними, если у них есть общая стена). 
Теперь Болик хочет определить сколько возможных путей до Лёлика у него есть. Конечно, его интересуют только пути кратчайшей длины. 
 
Формат ввода
На вход подается одно натуральное число N (2 ≤   N ≤   22). 
 
Формат вывода
Выведите единственное натуральное число — количество различных путей наименьшей длины. 
 
Пример
Ввод Вывод
3 6
Артем создает интерактивный сенсор для игры в кости. Сенсор встроен в стол и может считать суммарное число точек на гранях всех брошенных костей, прилегающих к сенсору (то есть, на нижних гранях). Позже Артем понял, что для игры нужно считать сумму не на нижних, а на верхних гранях. Артем хочет написать программу, которая по сумме на нижних гранях сможет находить количество различных возможных сумм на верхних гранях. Но так как Артем не силен в программировании, он поручает эту задачу вам.

Сенсор выдает число s равное суммарному числу точек на нижних гранях игральных костей.
Все бросаемые кости шестигранные и удовлетворяют условию правильной игральной кости, то есть сумма точек на противоположных гранях кубика равна семи (1 и 6, 2 и 5, 3 и 4). Вам необходимо найти количество возможных сумм на верхних гранях кубиков.
 
Формат входных данных
В первой строке входного файла задано число s  сумма на нижних гранях костей (s <= 105).
 
Формат выходных данных
Выведите одно число: количество различных всевозможных сумм на верхних гранях костей.
 
Ввод Вывод
2 2
4 4
 
Пояснение к примеру
В первом примере на нижних гранях могло выпасть 1 + 1 или 2, суммы на верхних гранях 12 и
5, соответственно.
Перестановкой размера n называется упорядоченный набор из n чисел, в котором каждое число от 1 до n встречается ровно один раз. Например, (4, 2, 3, 5, 1) - это перестановка размера 5.
Нам дано число n и последовательность a, в которой k натуральных чисел.
Вычислите, сколько существует перестановок размера n, которые не начинаются на данную последовательность.

Формат входных данных
В первой строке содержатся два натуральных числа n и k (1 <= n <= 9,  1 <= k <= 100) .
Во второй строке содержатся k натуральных чисел,  составляющие последовательность a. Каждое из этих чисел не превышает 100.
Формат выходных данных
Выведите количество перестановок размера n- которые не начинаются на данную последовательность a.
Ввод Вывод
3 2
2 1
5
5 2
4 4
120
5 6
2 3 9 5 6 6
120
В прямоугольной таблице NxM в начале игрок находится в левой верхней клетке.
За один ход ему разрешается перемещаться в соседнюю клетку 
либо вправо, либо вниз (влево и вверх перемещаться запрещено).
Посчитайте, сколько есть способов у игрока попасть в правую
нижнюю клетку.
 
Входные данные
Во входном файле задано два числа N и M - размеры таблицы (1<=N<=10,
1<=M<=10).
 
Выходные данные
В выходной файл запишите искомое число способов. 
 
Примечание
При указанных ограничениях, число способов входит в тип Longint.
 
Пример входного файла
2 3
 
Пример выходного файла
3
 
Пояснение
Если у нас есть таблица из 2 строк и 3 столбцов, то существуют следующие 
способы попасть из левого верхнего угла в правый нижний:
1) вниз, вправо, вправо
2) вправо, вниз, вправо
3) вправо, вправо, вниз
 
Еще один пример входного файла
3 3
 
Пример выходного файла
6
 
21946#21946
Графическое изображение, показывающее соотношение каких-либо величин называется

1. графиком
2. таблицей
3. картинкой
4. диаграммой
Поделиться
Класснуть