Задача на реализацию

Амбар описывается простым (несамопересекающимся) многоугольником с целочисленными вершинами \((x_1, y_1) \ldots (x_n, y_n)\) перечисленными в порядке обхода по часовой стрелке. Его рёбра составляются чередующимися горизонтальными (параллельными оси Х) и вертикальными (параллельными оси Y) отрезками. Первое ребро может быть как горизонтальным, так и вертикальным. Выход расположен в точке \((x_1, y_1)\). Беси начинает в некоторой вершине \((x_i, y_i)\) для \(i > 1\). Она идёт только по периметру амбара, по часовой стрелке или против часовой стрелки, потенциально изменяя направления движения, в любой вершине. Её цель - пройти минимальное расстояние и добраться до выхода. Это довольно просто, когда свет включён - просто выбрать между движением по часовой стрелке и движением против часовой стрелки.

Когда свет выключается, Беси в панике забывает вершину, в которой она находится. К счастью, она помнит точную карту амбара и поэтому она может вычислить свою позицию, двигаясь и опираясь на свои ощущения. Когда она находится в вершине, она может сказать это левый поворот или правый поворот, и является ли вершина выходом. Когда она идёт по ребру амбара, она может определить точную длину ребра после того, как пройдёт всё ребро. В общем сначала Беси двигается, чтобы определить, где она находится, а затем чтобы добраться к выходу за минимальное из оставшихся расстояний.

Помогите Беси определить минимальное количество, на которое возрастёт её путь в худшем случае при движении в темноте, по сравнению с движением при свете, полагая, что она движется оптимально в каждом случае. Оптимальная стратегия - такая, которая минимизирует увеличение расстояния в худшем случае.

**Замечание: Время на тест в этой задаче 4 сек, в 2 раза больше, чем по умолчанию.**

Беси использует свой изящный телескоп чтобы сделать фотографии всех звёзд на ночном небе. Её телескоп может сделать фото \(N \times N\) (\(1 \leq N \leq 1000\)) пикселов, где каждый пиксел это или звезда, или пустое небо. Каждая звезда будет представлена ровно одним пикселом, и никакие две звезды на разделяют один и тот же пиксел.

Ночью происходит что-то странное со звёздами на небе. Каждая звезда или исчезает или перемещается на \(A\) пикселов вправо и на \(B\) пикселов вниз (\(0 \leq A,B \leq N\)). Если звезда исчезает или перемещается за границу фото, она больше не появляется на втором фото.

Беси делает фотографии до и после перемещений, но после экспериментов, она случайно наложила одну фотографию на другую. Теперь она видит белые пикселы, которые были пустыми на обеих фотографиях, серые пикселы, где звезда была ровно на одном фото и чёрные пикселы, где была звезда на обоих фотографиях. Беси также помнит, что на второй фотографии не появились новые звёзды, поэтому первая фотография содержит все звёзды ночного неба. Если не существует исходного положения звёзд, которое может произвести финальное фото, выведите \(-1\).

Фермер Джон нанимает нового вожака стада для своих коров. Для этого он интервьюирует \(N\) (\(2 \leq N \leq 10^5\)) коров на эту позицию. После интервью \(i\)-го кандидата он назначает целое число "уровень компетенции" \(c_i\) от \(1\) дo \(C\) включительно (\(1 \leq C \leq 10^9\)).

Поскольку ФД интервьюировал много коров, он не помнит все \(c_i\). Однако он помнит \(Q\) (\(1 \leq Q < N\)) пар чисел \((a_j, h_j)\) где корова \(h_j\) компетенция которой была строго больше, чем уровень компетенции коров от \(1\) до \(a_j\) (\(1 \leq a_j < h_j \leq N\)).

ФД говорит Вам последовательность \(c_1, \dots, c_N\) (где \(c_i = 0\) означает, что он забыл уровень компетенции коровы \(i\), и \(Q\) пар \((a_j, h_j)\). Помогите ему определить лексикографически минимальную последовательность уровней компетенции, соответствующую этой информации или указать, что такой последовательности не существует. Последовательность чисел называется лексикографически меньше другой последовательности если в ней меньшее число не первой позиции, где эти последовательности различаются.

Каждый ввод содержит \(T\) \((1 \leq T \leq 20)\) независимых подтестов. Гарантируется, что сумма \(N\) по всем подтестам не превысит \(3 \cdot 10^5\).

Беси работает в текстовом редакторе miV! Его функция "найти и заменить" позволяет ей заменить все вхождения маленькой латинской буквы \(c\) на непустую строку из маленьких латинских букв \(s\). Например, дана строка "\(\texttt{ball}\)". Если Беси выберет в качестве \(c\) символ 'l' а в качестве строки \(s\) "\(\texttt{na}\)", данная строка трансформируется в "\(\texttt{banana}\)".

Беси начинает со строки "\(\texttt{a}\)" и трансформирует её используя некоторое количество операций «найти и заменить» и получает финальную строку \(S\). Поскольку \(S\) может быть большой, она хочет узнать по заданным \(l\) и \(r\) \(1\le l\le r\le \min(|S|,10^{18})\), чему равно \(S_{l\dots r}\) - подстрока S с позиции \(l\) по позицию \(r\) включительно.

Гарантируется, что сумма \(|s|\) по всем операциям не более \(2\cdot 10^5\), и что \(r-l+1\le 2\cdot 10^5\).

Штамп-живопись это раскрашивание чёрным и белым цветом холста размером \(N \times N\) ячеек, где определённые ячейки закрашиваются, а другие - нет. Этот холст может быть представлен массивом символов \(N\times N\) (\(1\le N\le 20\)). The \(i\)-ый вход \(j\)-ой колонки массива равен символу '*', если холст содержит чернила в этой ячейке и символ '.' в противном случае.

У Беси есть план рисунка, а Фермер Джон дал ей штамп размером \(K\times K\) (\(1\le K\le N\)) который она может использовать для закраски холста размером \(N \times N\). Беси может поворачивать штамп на \(90^{\circ}\) по часовой стрелке и применять его для закраски холста в любом месте, если штамп помещается целиком на холсте. Формально, Беси выбирает такие целые числа \(i,j\), что \(i \in [1,N-K+1]\) и \(j \in [1, N-K+1]\); и затем для каждого \((i',j')\) такого, что \(1 \le i', j' \le K\), ячейка холста \((i+i'-1, j+j'-1)\) закрашивается в чёрный цвет, если в штампе было чернило в позиции \((i', j')\). Беси может поворачивать свой штамп в любой момент между закрашиваниями. Если ячейку закрасили она остаётся закрашенной навсегда.

ФД интересно может ли Беси создать свой рисунок, используя его штамп. Для каждого из \(T\) (\(1 \le T \le 100\)) подтестов помогите ФД получить ответ.

Беси - робокорова, также известная как корборг. Она на числовой прямой старается выстрелить по \(T\) \((1 \leq T \leq 10^5)\) целям, расположенным в различных позициях. Беси начинает в позиции \(0\) и и следует строке из \(C\) \((1 \leq C \leq 10^5)\) команд, каждая из которых одна из букв L, F, или R:

• L: Беси двигается на одну единицу влево.
• R: Беси двигается на одну единицу вправо.
• F: Беси стреляет. Если в текущей позиции Беси находится цель, она разрушается и её больше нельзя разрушить.

Если Вам разрешено изменить не более одной команды в строке на другую команду, прежде чем Беси начнёт следовать этой строке команд, какое максимальное количество целей сможет поразить Беси?

У Элзи есть три положительных целых числа \(A\), \(B\), \(C\) (\(A\le B\le C\)). Эти целые числа предполагаются как секретные, поэтому она не говорит их своей сестре Беси. Вместо этого, она говорит Беси семь необязательно различных целых чисел в интервале \(1 \ldots 10^9\), подсказывая, что они есть \(A\), \(B\), \(C\), \(A+B\), \(B+C\), \(C+A\), \(A+B+C\) в некотором порядке.

По заданному списку из этих 7 чисел, помогите Беси определить \(A\), \(B\), \(C\). Можно доказать, что ответ уникален.

Главное поле фермы представлено прямой, на которой каждая корова занимает некоторое положение в целочисленной координате. Изначально все \(N\) коров находятся в различных позициях. ФД хочет, чтобы они заняли соседние позиции (например 3,4,5,6,7,8).

В любой момент времени ФД может давать команду только одной из двух "крайних" коров (находящейся или в минимальной или в максимальной позиции среди всех коров). Когда ФД перемещает корову, он говорит ей перейти на любую незанятую позицию, так чтобы эта корова перестала быть крайней. Такие перемещения "сближают" коров вплоть до нужного результата.

Определите минимальное и максимальное количество таких перемещений, чтобы коровы заняли \(N\) последовательных позиций.

Недавно эти коровы познакомились с игрой "крестики-нолики", но им не понравилась игра только с двумя участниками, поэтому они придумали модификацию этой игры чтобы одновременно множество коров могли играть. Как и в стандартной игре, игра ведётся на доске \(3 \times 3\) , только вместо X и 0 каждый квадратик помечается символом \(A \ldots Z\) той коровы, которая сделала ход в данное поле.

Пример доски с такой игрой:

COW
XXO
ABC

Коровы заполнили все 9 квадратиков, теперь они не могут понять, кто же победил в этой игре. Понятно, как и в обычной игре "крестики-нолики", если одна корова заняла строку, столбец или диагональ, она выиграла. Однако поскольку игроков может быть больше двух, они решили позволять коровам формировать команды из двух коров. Команда объявляется победительницей, если строка, столбец или диагональ состоят только из символов коров одной команды.

Помогите коровам определить, сколько одиночных коров или команд из двух коров могут одержать победу. Заметим, что один и тот же квадратик доски может быть использова в разных вариантах объявления победы.

USOPEN
OOMABO
MOOMXO
PQMROM

Как коровам, им интересно только единственное слово "MOO", которое может появиться во многих местах горизонтально, вертикально или по диагонали. Пример сверху содержит 6 таких слов.

Фермер Джон тоже любитель таких пазлов. Поскольку коровы не хотят, чтобы он разгадывал пазлы раньше коров, они зашифровали пазл, используя заменяющий шифр, который заменяет каждую букву алфавита некоторой другой, отличающейся буквой. Например, A может заменяться буквой X, B - буквой A и т.д. Никакая буква не заменяется собой и никакие две буквы не заменяются одной и той же буквой (иначе расшифровка может стать неоднозначной).

К несчастью, коровы потеряли свою таблицу шифрования и теперь не могут расшифровать свой пазл. Пожалуйста, помогите им определить максимально возможное количество слов MOO, которое может существовать для их пазла, при выборе соответствующей таблицы шифрования