Бинарный поиск

141 задачавместе с подтемами
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.

Правила новой телевизионной викторины следующие. В ряд расположены \(n\) ячеек, пронумерованных от \(1\) до \(n\), в \(i\)-й ячейке находится \(a_i\) монет.

Игрок может выбрать целое число \(b\) и заплатить \(b\) монет. Тогда ведущий забирает монеты из всех ячеек, где лежит не более \(b\) монет, соответствующие ячейки становятся пустыми. После этого среди любых \(k\) подряд идущих ячеек должно быть не менее \(m\) пустых. После этого игрок забирает все оставшиеся на поле монеты, если он забрал \(a\) монет, его выигрыш составит \(a-b\) монет.

Помогите игроку понять, какое максимальный выигрыш он может гарантировать.

Формат входных данных
На первой строке ввода находятся целые числа \(n\), \(k\) и \(m\) (\(1 \le m < k \le n \le 200\,000\)).

На второй строке находятся \(n\) целых чисел \(a_i\) (\(1 \le a_i \le 10^9\)).

Формат выходных данных
Выведите одно число: какой максимальной выигрыш может гарантировать себе игрок.

Примечание
В первом примере игрок выбирет \(b = 5\). После удаления монет из ячеек, в которых лежит не более чем по \(5\) монет, количество монет в ячейках оказывается равно \([0, 7, 0, 0, 0, 9, 0, 6]\), суммарно он забирает из ячеек \(22\) монеты, с учетом ранее отданных \(5\) монет выигрыш игрока составляет \(17\) монет.

Во втором примере, чтобы добиться, чтобы среди любых двух подряд идущих ячеек была хотя бы одна пустая, игроку приходится выбрать \(b = 2\). После этого монет в ячейках нет, и выигрыш игрока оказывается отрицательным: \(-2\).

Влад наконец-то достиг позиции тимлида в команде, но теперь у него совсем нет времени на дорогу домой, и ему придется спать в офисе. К сожалению, не все IT-компании могут позволить себе просторный и удобный коворкинг, в котором можно подремать, поэтому Влад будет спать на офисных стульях.

В офисе есть \(n\) стульев, \(i\)-й из которых имеет высоту \(h_i\) и ширину \(w_i\). Влад планирует выбрать любой набор офисных стульев \([i_1, i_2, \ldots, i_k]\) и расположить в ряд, чтобы на них можно было лечь. Рост Влада равен \(H\), поэтому, чтобы он мог удобно лежать, необходимо, чтобы суммарная ширина выбранных стульев была не меньше \(H\), то есть \[\sum\limits_{j=1}^k w_{i_j} \ge H \text{.}\]

Очевидно, что спать на стульях разной высоты неудобно. Назовем неудобностью выбранного набора максимальную разность высот двух соседних стульев в ряду, то есть \(\max\limits_{j=2}^k |h_{i_j} - h_{i_{j-1}}|\). Если набор состоит из одного стула, его неудобность равна \(0\).

Помогите Владу выбрать набор стульев так, чтобы на ряду из них можно было лежать, а неудобность этого ряда была как можно меньше.

Формат входных данных
В первой строке ввода через пробел даны два целых числа \(n\) и \(H\) — количество стульев и рост Влада (\(1 \le n \le 2 \cdot 10^5\); \(1 \le H \le 10^9\)).

Во второй строке ввода через пробел перечислены \(n\) целых чисел \(h_i\) — высоты стульев (\(1 \le h_i \le 10^9\)). В третьей строке в том же формате перечислены \(n\) целых чисел \(w_i\), равных ширине стульев (\(1 \le w_i \le 10^9\)).

Гарантируется, что \(H\) не превосходит суммы всех \(w_i\).

Формат выходных данных
Выведите единственное число — минимальное возможное неудобство среди всех подходящих наборов.


Замечание

В первом примере нужно выставить стулья \(2\) и \(4\) в любом порядке.

Во втором примере можно выбрать, например, следующие наборы: \([1, 5]\), \([2, 4, 3]\). Обратите внимание, что порядок стульев в наборе важен: неудобность набора \([2, 3, 4]\) равна \(\max(|5 - 3|, |4 - 5|) = \max(2, 1) = 2\), что больше, чем для набора \([2, 4, 3]\).

Дано натуральное число x. Вычислите кубический корень из числа.
 
Формат входных данных
Число x – натуральное, не превосходящее \(10^6\).
 
Формат выходных данных
Программа должна вывести единственное число: ответ на задачу с точностью не менее 6 знаков после запятой.
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 2 1.259921
Мэр Цветочного города попросил лучшего плиточника Тайлера замостить квадратную зону площади плиткой. Тайлеру были выданы коробки, в каждой из которых содержится ai квадратных плиток размером 1х1. Тайлеру поставили условие, что он должен обязательно использовать все плитки, которые ему были выданы. 
Помогите Тайлеру определить, сможет ли он использовать все плитки, чтобы замостить из всех них квадрат какого-либо размера или ему придется идти к мэру и просить еще плиток?
Считайте, что на площади можно замостить квадрат любого размера. 

Формат входных данных
В первой строке вводится натуральное число n (1 ≤ n ≤ 2·105)- количество коробок, выданных Тайлеру. Во второй строке записаны n чисел ai (1 ≤ ai ≤ 109)- количество плиток в i-й коробке.

Формат выходных данных
Выведите YES, если Тайлер сможет из всех плиток замостить квадрат какого-либо размера на площади, в противном случае выведите NO.
Вы хотите построить лестницу и приготовили n блоков. Лестница строится путем наложения блоков друг на друга.  В i-м ряду лестницы размещается ровно i блоков. 
Определите количество полных рядов лестницы, которую вы сможете построить.



Решите задачу двоичным поиском.

Формат входных данных
Программа получает на вход натуральное число n (1 <= n <= 231 - 1) - количество блоков.

Формат выходных данных
Выведите ответ на задачу.
Для заданного целого положительного числа num, выведите 1, если num является полным квадратом, или 0 в противном случае.
Полный квадрат - это целое число, которое является квадратом целого числа. Другими словами, это произведение некоторого целого числа на само себя.

Решите задачу с помощью бинарного поиска.


Формат входных данных
Программа получает на вход одно целое положительное число num (1 <= num <= 231 - 1).

Формат выходных данных
Выведите 1, если num является полным квадратом, или 0 в противном случае
Вы - руководитель команды по разработке программных продуктов. В настоящее время вместе с командой занимаетесь выпуском нового релиза. К сожалению, последний релиз не прошел проверку качества. Поскольку каждый следующий релиз разрабатывается на основе предыдущих, все версии следующие за неудачной, также неуданы.

Вы уже выпустили n версий [1, 2, ..., n] и забыли проверить на качество все, кроме последней. Теперь, вы хотите найти первую плохую версию, которая приводит к тому, что все последующие становятся плохими. 

Руководитель отдела качества очень хорошо к вам относится и написал для вас функцию isBadVersion(version), которая определяет является ли версия резила плохой (возвращает True, если версия плохая, и False если хорошая).

Теперь вам необходимо реализовать функцию для поиска первой плохой версии. Вы должны как можно быстрее определить с какой версии пошел плохой релиз, поэтому количество использования функции isBadVersion(version) должно быть минимальным.
Ваша функция должна вернуть номер первого плохого релиза.
Вы - руководитель команды по разработке программных продуктов. В настоящее время вместе с командой занимаетесь выпуском нового релиза. К сожалению, последний релиз не прошел проверку качества. Поскольку каждый следующий релиз разрабатывается на основе предыдущих, все версии следующие за неудачной, также неудачны.

Вы уже выпустили n версий [1, 2, ..., n] и забыли проверить на качество все, кроме последней. Теперь, вы хотите найти первую плохую версию, которая приводит к тому, что все последующие становятся плохими. 

Руководитель отдела качества очень хорошо к вам относится и написал для вас функцию isBadVersion(version), которая определяет является ли версия релиза плохой (возвращает True, если версия плохая, и False если хорошая).

Теперь вам необходимо реализовать функцию для поиска первой плохой версии. Вы должны как можно быстрее определить с какой версии пошел плохой релиз, поэтому количество использования функции isBadVersion(version) должно быть минимальным.

Ваша функция должна вернуть номер первого плохого релиза.
 
Дан одномерный массив, отсортированный по невозрастанию. Дополните функцию binSearch() таким образом, чтобы она возвращала в программу индекс первого элемента равного key. В случае, если такого элемента в массиве нет, функция должна возвращать -1.
 
Дан одномерный массив, отсортированный по невозрастанию. Дополните функцию binSearch() таким образом, чтобы она возвращала в программу индекс первого элемента меньшего или равного key. В случае, если такого элемента в массиве нет, функция должна возвращать -1.
 
Дан одномерный массив, отсортированный по невозрастанию. Дополните функцию binSearch() таким образом, чтобы она возвращала в программу индекс первого элемента меньшего key. В случае, если такого элемента в массиве нет, функция должна возвращать -1.
 
Дан одномерный массив, отсортированный по невозрастанию. Дополните функцию binSearch() таким образом, чтобы она возвращала в программу индекс первого элемента меньшего key. В случае, если такого элемента в массиве нет, функция должна возвращать -1.
 
Дан одномерный массив, отсортированный по невозрастанию. Дополните функцию binSearch() таким образом, чтобы она возвращала в программу индекс последнего элемента равного key. В случае, если такого элемента в массиве нет, функция должна возвращать -1.
 
Дан одномерный массив, отсортированный по невозрастанию. Дополните функцию binSearch() таким образом, чтобы она возвращала в программу индекс последнего элемента большего или равного key. В случае, если такого элемента в массиве нет, функция должна возвращать -1.
 
Дан одномерный массив, отсортированный по невозрастанию. Дополните функцию binSearch() таким образом, чтобы она возвращала в программу индекс последнего элемента большего key. В случае, если такого элемента в массиве нет, функция должна возвращать -1.
 

В биологической лаборатории проводят эксперимент. В начале у ученых есть \(n\) замороженных бактерий, пронумерованных от \(1\) до \(n\).

Согласно плану эксперимента замороженная бактерия с номером \(i\) попадёт в чашку Петри через \(a_i\) секунд после начала эксперимента. Если таких бактерий несколько, они все попадают туда одновременно.

Как только замороженная бактерия оказывается в чашке Петри, она размораживается и начинает созревать. Созревание бактерии с номером \(i\) занимает \(t_i\) секунд. Как только бактерия созрела, она начинает размножаться: немедлено превращается в две созревшие бактерии, и затем каждая созревшая бактерия в конце каждой секунды снова делится на две созревшие бактерии.

Размером колонии называется общее количество бактерий в чашке Петри. Цель эксперимента — определить, через сколько секунд размер колонии будет в точности равен \(m\).

Помогите ученым определить искомое число секунд или выясните, что размер колонии никогда не будет в точности равен \(m\).

Формат входных данных
В первой строке даны целые числа \(n\), \(m\) (\(1 \le n \le 2 \cdot 10^5\), \(1 \le m \le 10^{9}\)) — количество замороженных бактерий и желаемый размер колонии.

Во второй строке даны \(n\) целых чисел \(a_1, a_2, \ldots, a_n\) (\(1 \le a_i \le 10^{9}\)) — времена перемещения замороженных бактерий в чашку Петри.

В третьей строке даны \(n\) целых чисел \(t_1, t_2, \ldots, t_n\) (\(1 \le t_i \le 10^{9}\)) — продолжительность созревания замороженных бактерий.

Формат выходных данных
Если размер колонии никогда не будет равен \(m\), выведите \(-1\).

В противном случае выведите число секунд после начала эксперимента, через которое размер колонии будет в точности равен \(m\).

Рассмотрим, как развивается эксперимент в первом примере.

Время Бактерия 1 Бактерия 2 Бактерия 3 Бактерия 4 Всего
0 заморожена заморожена заморожена заморожена 0
1 заморожена заморожена в чашке Петри, созревает заморожена 1
2 заморожена заморожена в чашке Петри, созревает заморожена 1
3 в чашке Петри, созревает заморожена в чашке Петри, созрела, 2 бактерии заморожена 3
4 в чашке Петри, созревает заморожена в чашке Петри, созрела, 4 бактерии заморожена 5
5 в чашке Петри, созрела, 2 бактерии в чашке Петри, созревает в чашке Петри, созрела, 8 бактерий заморожена 11

Участникам, использующим язык Python3, рекомендуется отправлять решения на проверку с использованием интерпретатора PyPy3.

Недавно в Диваново построили огромную шлюзовую систему. Всего было построено \(n\) шлюзов, \(i\)-й из них имеет объем \(v_i\) литров. Изначально все шлюзы пусты. В каждый шлюз ведет труба, при открытии которой в шлюз будет поступать по \(1\) литру воды в секунду. Исходно все трубы закрыты.

Шлюзовая система устроена так, что если доливать воду в \(i\)-й шлюз сверх его объема, она будет моментально моментально переливаться в шлюз с номером \(i + 1\). Если шлюз c номером \(i + 1\) тоже заполнен, вода будет переливаться дальше. Вода из последнего шлюза будет выливаться в озеро.

image

Рисунок показывает \(5\) шлюзов с открытыми трубами к шлюзам \(1\) и \(3\). Так как шлюзы \(1\), \(3\) и \(4\) уже заполнены, фактически вода идет в шлюзы \(2\) и \(5\).

Для того, чтобы шлюзы начали функционировать, необходимо заполнить каждый из них. Мэра Дивановской области интересует \(q\) независимых запросов. Для каждого запроса предположим, что изначально все шлюзы пусты и все трубы закрыты, затем одновременно открываются несколько труб. Для \(j\)-го запроса мэр хочет знать, какое минимальное число труб надо включить, чтобы не позже чем через \(t_j\) секунд все шлюзы стали заполнены.

Помогите мэру справиться с этой сложной задачей и ответьте на все его запросы!

Формат входных данных
В первой строке вводится одно целое число \(n\) (\(1 \le n \le 200\,000\)) — количество шлюзов.

Во второй строке вводятся \(n\) целых чисел \(v_1, v_2, \dots, v_n\) (\(1 \le v_i \le 10^9\)) — объемы шлюзов.

В третьей строке вводится одно целое число \(q\) (\(1 \le q \le 200\,000\)) — число запросов.

В следующих \(q\) строках вводится по одному целому числу \(t_i\) (\(1 \le t_j \le 10^9\)) — время, за которое нужно наполнить все шлюзы в \(j\)-м запросе.

Формат выходных данных
Выведите \(q\) чисел, \(j\)-е из них должно быть равно минимальному числу труб, которое нужно открыть, чтобы наполнить все шлюзы за время \(t_j\). Если за это время наполнить всю шлюзы невозможно, выведите \(-1\).

 

В первом примере \(6\) запросов:

В запросах \(1, 3, 4\) ответ \(-1\). Чтобы заполнить первый шлюз нужно подождать \(4\) секунды, даже если открыты все трубы.

В шестом запросе можно открыть трубы в шлюзах \(1, 3\), и \(4\). Тогда через \(4\) секунды заполнятся шлюзы \(1\) и \(4\). Через \(1\) секунду \(1\) литр воды перельётся в шлюзы \(2\) и \(5\). Шлюз \(3\) будет заполнен своей трубой.

Аналогично во втором запросе можно открыть трубы в шлюзах \(1, 3\) и \(4\).

В пятом запросе можно открыть трубы в шлюзах с номерами \(1, 2, 3, 4\).

Медведь Василий собирает ягоды. Он будет счастлив, если ягод малины в его корзинке окажется не менее трети от общего числа ягод. Медведь Василий уже собрал N ягод, из них K штук малины. Василий уже изрядно устал собирать ягоды, поэтому помогите ему понять, какое минимальное число ягод малины ему необходимо собрать, чтобы быть счастливым. 


Входные данные
Программа получает на вход два целых числа N и K (N > 0, 0 ≤ K ≤ N, K<=109, N<=2*109), записанные в отдельных строках, — текущее количество ягод в корзинке медведя Василия и количество ягод малины в корзинке.

Выходные данные
Выведите единственное число — минимальное число ягод малины, которое необходимо собрать.

 
Примеры
Входные данные Выходные данные Примечание
1 27
7
3 В примере всего ягод в корзинке 27, из которых малины 7 ягод.
Если в собрать ещё 3 ягоды малины, то в корзинке станет 30 ягод, из которых малины будет 10.

 

Чебурашка обожает мандарины. Сейчас он оказался на новогодней ярмарке среди большого количества ящиков с мандаринами. В i-м ящике bi мандаринов. Ярмарка начинает свою работу через h часов.

Чебурашка очень умный и может выбрать скорость поедания мандаринов -  k мандаринов в час. Затем он каждый час выбирает ящик мандаринов и уплетает штук из этого ящика. Если в ящике меньше k мандаринов, то Чебурашка съест их все и больше не притронется ни к одному мандарину в течение этого часа.

Чебурашка любит есть медленно, но желает съесть все мандарины до открытия ярмарки.

Помогите найти Чебурашке минимальную скорость поедания мандаринов, но такую, чтобы он все-таки смог съесть все мандарины.
 


Входные данные
В первой строке записано число n (1 <= n <= 104) - количество ящиков с мандаринами. Вторая строка содержит чисел bi - количество мандаринов в i-м ящике (1 <= bi <= 109). В третьей строке записано число h (n <= h <= 109) - через сколько часов открывается ярмарка.

Выходные данные
Выведите ответ на задачу.
 
 
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 4
3 6 7 11
8
4
2 5
30 11 23 4 20
5
30
3 5
30 11 23 4 20
6
23

В Сильвертауне расположены n розничных магазинов. В логистический центр города доставили m типов товаров с различным количеством, которые необходимо распределить по всем розничным магазинам. Логистическому центру необходимо распределить все товары по магазинам, следуя следующим правилам:

- Каждому магазину распределяется не более одного типа товара, но любое его количество.
- После распределения каждому магазину предоставляется некоторое количество товаров (возможно нулевое).

Пусть x - это максимальное количество товаров, предоставленных любому магазину. Для успешной реализации товаров необходимо обеспечить, чтобы x было как можно меньше.  Другими словами необходимо свести к минимуму максимальное количество товаров, которые предоставляются любому магазину.

Напишите для логистического центра программу, которая бы находила минимально возможное x.



Входные данные
Первая строка входных данных содержит два натуральных числа, записанных через пробел: n и m (1 <= m <= n <= 105) - количество розничных магазинов и количество типов товаров. Во второй строке содержится m целых чисел qi - количество i-го типа товара (0 <= i < 105,  1 <= qi <= 105).
 
Выходные данные
Выведите минимально возможное x.
 
Примечание
В первом тестовом примере оптимальным распределением будет следующее:
- 11 продуктов типа 0 распределяются по первым четырем магазинам в следующих количествах: 2, 3, 3, 3
- 6 продуктов типа 1 распределяются по двум другим магазинам в следующих количествах: 3, 3
Максимальное количество товаров, предоставляемых в любой магазин, составляет max(2, 3, 3, 3, 3, 3) = 3.
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 6 2
11 6
3
2 7 3
15 10 10
5
3 1 1
100000
100000
Поделиться
Класснуть