Алгоритмы на графах

147 задачвместе 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.
– Это что за остановка – Бологое иль Поповка? – А с платформы говорят: – Это город Ленинград.
«Вот какой рассеянный», Самуил Маршак
Пытаясь спастись от мира спортивного программирования, Алина сбежала на вокзал и уехала прочь на ночной электричке. Минуты медленно уплывали в даль, и уставшую девочку клонило в сон. Ей снился город-сказка, где не надо программировать, а можно гулять, мечтать и наслаждаться жизнью. Внезапно дождь из интерактивных задач разрушил эту идиллию.

Проснувшись и открыв окно, Алина задалась вопросом весьма философского свойства: «Где я?». С перрона потерявшейся девочке сообщили, что этот город, не похожий ни на что вокруг, представляет собой неориентированный граф на n вершинах и m ребрах. Сeй невероятный факт, однако, нисколько не удивил Алину. Она давно мечтала побывать в одном таком городе — Петербурге. Его уникальной отличительной особенностью является то, что хотя бы половина его ребер — мосты (определение дано в конце условия). Так как никакие другие города Алине не интересны, она решила ограничиться расспросом находящихся на платформе эрудированных путешественников. Любой из их них может по данной вершине v сообщить любое ещё не названное ребро, исходящее из нее, или же заявить об отсутствии таковых.

Алина неуверена в своих силах, поэтому попросила вас помочь ей определить, попала ли она в Петербург. Так как её поезд скоро продолжит свой путь, задать больше 3n вопросов не получится.

Обратите внимание, что в графе могут присутствовать петли и кратные ребра.

Протокол взаимодействия
В первой строке стандартного потока ввода даны два целых числа n и m (1 ≤ n, m ≤ 100000 ) — число вершин и ребер в графе соответственно.

Для того, чтобы узнать очередное ребро, исходящее из u-й вершины (1 ≤ u ≤ n), нужно вывести « ? u  ». После этого ваша программа на вход получит целое число v (−2 ≤ v ≤ −1 или 1 ≤ v ≤ n)  — v=a+b−u, если существует ребро ab, которое инцидентно вершине u и ещё не было названо , −1, если такого ребра не существует и −2, если вы превысили допустимое число запросов. В последнем случае ваша программа должна немедленно завершиться, в ином случае жюри не гарантирует корректность полученного вами вердикта.

Вам разрешается задать не более 3n вопросов.

Чтобы сообщить, что ответ найден, требуется вывести « ! Yes » или « ! No », в зависимости от того, является ли загаданный граф Петербургом. В случае положительного ответа выведите \( {m \over 2}\) строк, по два целых числа ui и vi в каждой (1 ≤ ui, vi ≤ n), обозначающих, что ребро (ui, vi) является мостом. Любое ребро в приведенном списке должно встречаться не более одного раза (кратные ребра считаются различными).

Запрос на вывод ответа не входит в ограничение на 3n запросов.

Примечание
В условии в примере взаимодействия вводимые и выводимые данные расположены для удобства восприятия в хронологическом порядке, при реальном взаимодействии никакие «лишние» переводы строк возникать не должны.

Ввод-вывод в примерах демонстрирует пример взаимодействия вашей программы с проверяющей системой.

В первом примере был загадан граф на трех вершинах с ребрами (1, 2) , (2, 3)  и (3, 1) .

Во втором примере была загадан граф на четырех вершинах с ребрами (1, 2) , (2, 3) , (3, 4)  и (2, 3) .

Ребро, соединяющее вершины u и v, называется мостом, если после его удаления между вершинами u и v не существует пути.
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 3 3
2
2
-1
3
-1
-1
? 3
? 1
? 2
? 1
? 1
? 3
! No
2 4 4
2
3
2
-1
4
-1
-1
-1
? 1
? 2
? 3
? 1
? 3
? 3
? 2
? 4
! Yes
1 2
3 4
Олег очень любит двоичные последовательности — последовательности из нулей и единиц. Совсем недавно он написал в тетради очередную двоичную последовательность из n элементов.
Для выписанной последовательности Олег посчитал Z-функцию.

Z-функцией последовательности s1, . . . , sn называется массив z[1..n], в котором:

• z[1] = 0;
• Если i > 1, то z[i] равно длине наибольшего общего префикса последовательности s и суффикса последовательности s, начинающегося с i-й позиции. Иначе говоря, z[i] равно максимальному k, такому что s1 = si , s2 = si+1, . . . , sk = si+k−1.

Например, для последовательности s = h0, 0, 1, 1, 0, 0, 1i Z-функция следующая: z = h0, 1, 0, 0, 3, 1, 0i.
Записав в тетради последовательность и ее Z-функцию, Олег лег спать. Пока он спал, его младший брат Егор прокрался в комнату и закрасил фломастером последовательность и некоторые значения Z-функции. Проснувшись, Олег заинтересовался, сколько различных двоичных последовательностей он мог вечером написать в тетради, чтобы незакрашенные значения Z-функции были правильными.

Найдите число искомых последовательностей и выведите его по модулю 109 + 7. Заметьте, что Олег мог и ошибиться при вычислении Z-функции, в этом случае ни одна последовательность не подходит и ответ равен 0.
Формат входных данных
В первой строке входного файла находится целое число n — длина исходной двоичной последовательности (1 ≤ n ≤ 1000). Во второй строке входного файла находятся n целых чисел z[1], . . . , z[n], где z[i] — значение Z-функции в позиции i, или −1, если значение в i-й позиции было закрашено (−1 ≤ z[i] ≤ n).

Формат выходных данных
В выходной файл выведите единственное число — остаток от деления числа подходящих двоичных последовательностей на число 109 + 7.
 
Ввод Вывод
3
0 0 1
2
4
0 0 1 0
0
3
0 3 -1
0
3
-1 -1 -1
8


Пояснение
В первом примере подходят последовательности {0, 1, 0 }  и { 1, 0, 1 }.
Во втором примере не существует ни одной двоичной последовательности длины 4 с заданной Z-функцией.
В третьем примере z[2] = 3, что противоречит определению Z-функции, поэтому ответ 0.
В четвертом примере подходит любая двоичная последовательность длины 3.

Этаж здания представляет собой прямоугольник из \(n\times m\) квадратных комнат. Из каждой комнаты есть проходы в соседние комнаты. В двух комнатах находятся лестницы. Необходимо разработать план эвакуации — указать для каждой комнаты направление движения в одну из соседних комнат так, чтобы, передвигаясь по комнатам только в указанных направлениях, можно было бы достичь одной из двух лестниц, пройдя минимальное расстояние.

На рисунке изображён возможный план эвакуации для примера из условия. Комнаты с лестницами обозначены звёздочками.

image

Первая строка входных данных содержит число \(n\) — количество строк в плане эвакуации, \(1\le n\le 100\). Вторая строка входных данных содержит число \(m\) — количество столбцов в плане эвакуации, \(2\le m\le 100\). Следующие две строки содержат числа \(r_1\) и \(c_1\) — номера строки и столбца комнаты, в которой находится первая лестница, \(1\le r_1\le n\), \(1\le c_1\le m\). Следующие две строки содержат числа \(r_2\) и \(c_2\) — номера строки и столбца комнаты, в которой находится вторая лестница, \(1\le r_2\le n\), \(1\le c_2\le m\). Гарантируется, что \(r_1\ne r_2\) или \(c_1\ne c_2\). Строки нумеруются сверху вниз числами от 1 до \(n\), столбцы нумеруются слева направо числами от 1 до \(m\).

Программа должна вывести \(n\) строк, каждая строка должна содержать \(m\) символов. Каждый символ соответствует одной комнате. В двух комнатах с лестницами должен находиться символ <<S>> (прописная английская буква). В остальных комнатах находятся символы, указывающие направление движения:

<<<>> (символ <<меньше>>) — налево.

<<>>> (символ <<больше>>) — направо.

<<^>> (символ находится на клавише <<6>>) — вверх.

<<v>> (строчная английская буква) — вниз.

Никакие другие символы, например, пробелы, выводить не нужно. Вы можете вывести любой подходящий план эвакуации.

 

Решения, правильно работающие, когда \(n=1\), будут оцениваться в 20 баллов.

Решения, правильно работающие, когда \(c_1=c_2\), будут оцениваться в 20 баллов.

Решения, правильно работающие, когда лестницы находятся в двух противоположных углах здания, будут оцениваться в 20 баллов.

Мурмурградск — город котиков! И, как и во всех таких городах, в Мурмурградске у каждого котика есть собственный дом, а у каждого домика — уникальный номер. Котики не любят мочить лапки, поэтому некоторые дома соединены специальными котодорожками, полностью защищенными от воды.

Многолетние исследования показали следующие примечательные черты Мурмурградска:

1. Дома и котодорожки представляют собой дерево, где дома — вершины, а котодорожки — ребра.

2. Между двумя домами есть котодорожка тогда и только тогда, когда котики в этих домах дружат.

Кошачий мэр решил, что для развития общей сплоченности каким-то котикам нужно будет поменять место жительства. При этом мэру важно, чтобы у всех оставалось свое личное пространство, поэтому никакие два котика не должны жить в одном доме после переезда. Мэр также понял, что, во избежание всеобщего хаоса, надо добавить в план немного стабильности: жители домика номер \(1\) должны остаться на месте.

Но и у котиков тоже есть свои требования, так как они не любят сильно менять обстановку. Им крайне важно, чтобы после переселения в другой домик они смогли добраться до всех своих друзей, пройдя не более чем одну котодорожку.

У мэра слишком много дел, поэтому за помощью он обратился к вам! Он поставил перед вами следующую задачу: посчитать, сколько существует планов переезда, удовлетворяющих и критериям мэра, и критериям населения.

Так как это число может быть очень большим, необходимо посчитать его по модулю \(998244353\).

Формат входных данных
В первой строке записано одно целое число \(t\) — количество наборов входных данных. Далее следуют \(t\) наборов входных данных.

Каждый набор данных состоит из нескольких строк. Первая строка набора данных содержит одно целое число \(n\) — количество вершин в дереве. Далее идут \(n - 1\) строк, каждая содержит два целых числа \(u\) и \(v\) (\(1 \leq u, v \leq n\), \(u \neq v\)) — две вершины, которые соединены ребром.

Гарантируется, что заданный граф является деревом, в нем отсутствуют петли и кратные ребра.

Формат выходных данных
Для каждого набора входных данных выведите в отдельной строке одно целое число — количество подходящих планов переезда по модулю \(998244353\).

 

Ферма Джона представляет собой квадратную решётку из \(N \times N\) полей (\(2 \leq N \leq 100\)). Определённые пары соседних полей (север-юг или запад-восток) разделены дорогами, и высокий забор идёт вокруг периметра всей решётки, не давая коровам возможности покинуть ферму. Коровы могут свободно перемещаться с любого поля на любое соседнее поле (на сервер, юг, запад, восток), хотя они предпочитают переходить дороги только когда это абсолютно необходимо.

Имеется \(K\) коров (\(1 \leq K \leq 100, K \leq N^2\)) на ферме, каждая расположена в различном поле. Пара коров называется "далёкой", если для того чтобы одна корова смогла посетить другую, необходимо перейти хотя бы одну дорогу. Помогите ФД посчитать количество пар удалённых коров.

ФОРМАТ ВВОДА (файл countcross.in):

Первая строка ввода содержит \(N\), \(K\), \(R\). Следующие \(R\) строк описывают \(R\) дорог существующие между парами соседних полей. Каждая строка имеет вид \(r\) \(c\) \(r'\) \(c'\) (целые числа в интервале \(1 \ldots N\)), указывающих, что имеется дорога между соседними полями (строка \(r\), колонка \(c\) и строка \(r'\), колонка \(c'\)). Последние \(K\) строк описывают местоположение \(K\) коров (строка, колонка).

ФОРМАТ ВЫВОДА (файл countcross.out):

Выведите количество пар "далёких" коров.

Ферма Джона представляет собой решётку из \(N \times N\) квадратных полей (\(3 \leq N \leq 100\)), и \(N-1\) дороги "север-юг" и \(N-1\) дороги "запад-восток", проходящих внутри фермы и служащих разделителями между полями. Высокий забор вокруг фермы по её внешнему периметру, препятствует выходу коров за пределы фермы. Беси может свободно перемещаться с любого поля на любое соседнее поле (на север, юг, запад, восток). Ей требуется \(T\) единиц времени на переход дороги (\(0 \leq T \leq 1,000,000\)).

Однажды ФД пригласил Беси посетить его дом поиграть в шахматы. Беси начинает с северо-западного углового поля фермы, а дом ФД находится на южно-восточном углу поля. Поскольку Беси становится голодной во время пути, она останавливается на каждом третьем поле, которое посетит, поесть траву (не включая стартовое поле, но включая возможно финальное поле, где расположен дом ФД). Некоторые поля травянистее, чем другие, поэтому количество времени, которое она потратит на еду на поле, зависит от поля, на котором она остановилась.

Помогите Беси определить минимальное количество времени, которое может ей потребоваться, чтобы добраться до дома ФД.

ФОРМАТ ВВОДА (файл visitfj.in):

Первая строка ввода содержит \(N\) и \(T\). Каждая из следующих \(N\) строк содержит \(N\) положительных целых чисел (каждое не более 100,000), описывающих количество времени, требуемое чтобы съесть траву на каждом поле. Первое число в первой строке это северо-западный угол.

ФОРМАТ ВВОДА (файл visitfj.out):

Выведите минимальное количество времени, которое требуется Беси чтобы добраться до дома ФД.

Fenced In#90418
Коровы Фермера Джона боятся больших пространств. Поэтому разгородил своё поле на некоторое количество маленьких регионов, построив вертикальные (север-юг) и горизонтальные (восток-запад) изгороди.

Поле представляет собой прямоугольник с угловыми вершинами в точках \((0,0)\) and \((A,B)\). ФД построил \(n\) вертикальных изгородей (\(0 \leq n \leq 25,000\)) в различных позициях \(a_1 \ldots a_n\) (\(0 < a_i < A\)); каждая изгородь проходит от точки \((a_i, 0)\) до точки \((a_i, B)\). Он также построил \(m\) горизонтальных изгородей (\(0 \leq m \leq 25,000\)) в в различных позициях \(b_1 \ldots b_m\) (\(0 < b_i < B\)); каждая изгородь, проходит из \((0, b_i)\) в \((A, b_i)\). Каждая вертикальная изгородь пересекается с каждой горизонтальной изгородью, разделив поле на \((n+1)(m+1)\) регионов.

К несчастью, ФД забыл построить ворота в своих изгородях, сделав невозможным коровам покидать свой регион. Он хочет исправить ситуацию, удалив куски изгороди, чтобы позволить коровам перемещаться между соседними регионами. Он хочет выбрать некоторые пары соседних регионов и удалить всю длину изгороди между ними. А ещё он хочет обеспечить, чтобы коровы могли попасть в любую часть поля.

Например, ФД мог построить изгороди так:

+---+--+
|   |  |
+---+--+
|   |  |  
|   |  |
+---+--+

и открыть их так:

+---+--+
|      |  
+---+  +  
|      |  
|      |
+---+--+

Помогите ФД определить минимальную суммарную длину изгородей, которые он должен удалить, чтобы достичь своей цели.

ФОРМАТ ВВОДА (файл fencedin.in):

Первая строка ввода содержит числа \(A\), \(B\), \(n\), and \(m\) (\(1 \leq A, B \leq 1,000,000,000\)). Следующие \(n\) строк содержат \(a_1 \ldots a_n\). Следующие \(m\) строк содержат \(b_1 \ldots b_m\).

ФОРМАТ ВЫВОДА (файл fencedin.out):

Выведите минимальную длину изгороди, которую ФД должен удалить. Заметим что это число может не поместиться в 32-битное целое и Вам нужно использовать 64-битное целое (например, "long long" в C/C++ )

Fenced In#90416
Коровы Фермера Джона боятся больших пространств. Поэтому разгородил своё поле на некоторое количество маленьких регионов, построив вертикальные (север-юг) и горизонтальные (восток-запад) изгороди.

Поле представляет собой прямоугольник с угловыми вершинами в точках \((0,0)\) and \((A,B)\). ФД построил \(n\) вертикальных изгородей (\(0 \leq n \leq 2000\)) в различных позициях \(a_1 \ldots a_n\) (\(0 < a_i < A\)); каждая изгородь проходит от точки \((a_i, 0)\) до точки \((a_i, B)\). Он также построил \(m\) горизонтальных изгородей (\(0 \leq m \leq 2000\)) в в различных позициях \(b_1 \ldots b_m\) (\(0 < b_i < B\)); каждая изгородь, проходит из \((0, b_i)\) в \((A, b_i)\). Каждая вертикальная изгородь пересекается с каждой горизонтальной изгородью, разделив поле на \((n+1)(m+1)\) регионов.

К несчастью, ФД забыл построить ворота в своих изгородях, сделав невозможным коровам покидать свой регион. Он хочет исправить ситуацию, удалив куски изгороди, чтобы позволить коровам перемещаться между соседними регионами. Он хочет выбрать некоторые пары соседних регионов и удалить всю длину изгороди между ними. А ещё он хочет обеспечить, чтобы коровы могли попасть в любую часть поля.

Например, ФД мог построить изгороди так:

+---+--+
|   |  |
+---+--+
|   |  |  
|   |  |
+---+--+

и открыть их так:

+---+--+
|      |  
+---+  +  
|      |  
|      |
+---+--+

Помогите ФД определить минимальную суммарную длину изгородей, которые он должен удалить, чтобы достичь своей цели.

ФОРМАТ ВВОДА (файл fencedin.in):

Первая строка ввода содержит числа \(A\), \(B\), \(n\), and \(m\) (\(1 \leq A, B \leq 1,000,000,000\)). Следующие \(n\) строк содержат \(a_1 \ldots a_n\). Следующие \(m\) строк содержат \(b_1 \ldots b_m\).

ФОРМАТ ВЫВОДА (файл fencedin.out):

Выведите минимальную длину изгороди, которую ФД должен удалить. Заметим что это число может не поместиться в 32-битное целое и Вам нужно использовать 64-битное целое (например, "long long" в C/C++ )

Superbull#90410

Беси и её подружки участвуют в чемпионате. Всего имеется N (1 <= N <= 2000) команд. Каждой команде назначено уникальное ID в интервале 1...2^30-1. Чемпионат с выбыванием - после каждой игры ФД выбирает, какая команда выбывает из турнира, и она больше не участвует ни в каких играх. Турнир заканчивается, когда остаётся ровно одна команда.

ФД заметил необычное свойство счёта в матчах: В любой игре суммарный счёт двух команд всегда будет побитовым исключающим ИЛИ (XOR) ID этих команд. Например, если играют команды с ID 12 и 20, то 24 очка будет набрано в этой игре, поскольку 01100 XOR 10100 = 11000.

ФД верит, что чем больше очков набрано в игре, тем интереснее игра. Поэтому он хочет выбрать такую серию игр, чтобы максимизировать суммарное набранное количество очков. Помогите ФД организовать такие матчи.

Формат входных данных

Первая строка содержит одно целое число N. Последующие N строк содержат N ID команд.

Формат выходных данных

Выведите максимально возможное количество набранных очков.

Примечание Один способ набрать 37 таков: 3 и 9, 9 выиграла. В турнире остаются 6 9 10. Затем 6 и 9, побеждает 6. Остаются 6 и 10. Наконец 6 и 10 и 10 побеждает. Общее количество очков: (3 XOR 9) + (6 XOR 9) + (6 XOR 10) = 10 + 15 + 12 = 37. Замечание: Побитовый XOR, чато обозначаемый ^, это побитовая операция, которая выполняется независимо над каждой позицией двух двоичных представлений целых чисел. 1 в позиции получается только если в этой позиции в разных числах находятся разные значения (1 и 0 или 0 и 1). Например 10100 (десятичное 20) XOR 01100 (десятичное 12) = 11000 (десятичное 24)

Амбар описывается решёткой \(N \times N\) (\(2 \leq N \leq 20\)) символов, некоторые из них пусты, некоторые заняты. Бесси начинает в левом нижнем углу (1,1) и должна пройти в правый верхний угол \(N,N\). Вы можете управлять ею посредством последовательности инструкций вида "вперёд", "повернись влево на 90 градусов", "повернись вправо на 90 градусов". Вы хотите задать кратчайшую последовательность, которая приведёт ее к цели. Есл инструкицю выполнить невозможно, Бесси пропускает её и переходит к следующей инструкции.

К несчастью, Бесси не знает, куда она смотрит вначале в клетку (1,2) или в клетку (2,1). Вы должны дать такую последовательность, которая приведёт её к цели кратчайшим образом вне зависимости от того, какой случай произошёл. Когда Беси достигает цели, она игнорирует остальные команды.

ФОРМАТ ВВОДА (файл cownav.in):

Первая строка ввода содержит \(N\).

Каждая из \(N\) последующих строк содержит ровно \(N\) символов, представляющих амбар. Первый символ последней строки есть ячейка (1,1). Поседний символ первой строки есть ячейка (N,N).

Каждый символ или H (непроходимы стог сена) или E - пустая ячейка.

Гарантируется, что ячейки 1,1 и \(N,N\) будут пустые, также гарантируется существование пути по пустым ячейкам из 1,1 в \(N, N\).

ФОРМАТ ВЫВОДА (файл cownav.out):

На единственной выводной строке выведите длину кратчайшей последовательности команд, которая приведёт Бесси к цели, вне зависимости куда она смотри вначале, вверх или вправо.

ФОРМАТ ВВОДА:

3
EHE
EEE
EEE

ФОРМАТ ВЫВОДА:

9

В этом примере Инструкции "Вперёд, Вправо, Вперёд, Вперёд, Влево, Вперёд, Влево, Вперёд, Вперёд" приведут Бесси к назначению вне зависимости от начальной ориентации.

Problem credits: Brian Dean

Moocast#90367
\(N\) (\(1 \leq N \leq 200\)) коров Фермера Джона хотят организовать безопасную сеть передачи сообщений.

Каждая корова получает "воки-токи". Каждый "воки-токи" имеет ограниченный радиус передачи: "воки-токи" с мощностью \(P\) может передавать сигнал на расстояние не более \(P\). Заметим, что "воки-токи" однонаправленный: чтобы получить сигнал от другого "воки-токи", нужно чтобы он имел соотвествующую мощность.К счастью, коровы могут передавать по эстафете сообщения другу другу (в том числе и чужие) и поэтому нет необходимости для каждой коровы быть способной непосредственно передать сообщение каждой другой.

В связи с ассиметрической природой передаси сигналов "воки-токи" передача от одних коров может быть более эффективной, чем передача от других коров по способности достичь большего количества реципиентов (принимая во внимание эстафетную передачу). Определите максимальное количество коров, которым можно передать информацию от одной коровы.

ФОРМАТ ВВОДА (файл moocast.in):

Первая строка ввода содержит \(N\).

Каждая из следующих \(N\) строк содержат \(x\) и \(y\) координаты одной коровы ( целые числа в диапазоне \(0 \ldots 25,000\)) за которыми следует \(p\), мощность "воки-токи" этой коровы.

ФОРМАТ ВЫВОДА (файл moocast.out):

Напишите одну строку - максимальное количество коров, которым можно передать информацию от одной коровы.

Moocast#90361
\(N\) (\(1 \leq N \leq 1000\)) коров Фермера Джона хотят организовать безопасную систему для передачи важных сообщений.

Они купили по одной "воки-токи" для каждой коровы. Каждая такая "воки-токи" имеет ограниченный радиус передачи информации. Но коровы могут передавать сообщения "по эстафете", поэтому нет необходимости для каждой коровы иметь возможность передавать сообщения непосредственно любой другой корове.

Коровам нужно решить сколько денег необходимо потратить на "воки-токи". Если они потратят \$X, они получат "воки-токи", способно передавать на расстояние до \(\sqrt{X}\). То есть, квадрат расстояния между коровами стоит не более \(X\) чтобы обеспечить их коммуникацией.

Помогите коровам определить минимальное целое \(X\) такое, что сообщение от любой коровы сможет достичь любой другой коровы.

ФОРМАТ ВВОДА (файл moocast.in):

Первая строка ввода содержит \(N\).

Каждая из \(N\) последующих строк содержит \(x\) и \(y\) координаты одной коровы. И то и другое - целое в интервале \(0 \ldots 25,000\).

ФОРМАТ ВЫВОДА (файл moocast.out):

Напишите в одну строку целое \(X\) - минимальное количество денег, которое коровы должны потратить на "воки-токи"

Коровы Фермера Джона любят производить лазерные шоу.

Для своего последнего шоу, они купили огромный мощный лазер - такой большой, что они не смогли перместить его легко из того места, где он был приобретен. Он хотят послать свет от лазера в амбар ФД. И лазер, и амбра могут рассматриваться как точки на плоскости - карте фермы ФД. В панах коров направить лазер так, чтобы он послал лч света горизонтально или вертикально (то есть вдоль оси x или вдоль оси y). Затем они планируют ментяь направление луча посредством зеркал, чтобы направить луч в амбар.

На этой ферме есть \(N\) (\(1 \leq N \leq 100,000\)) точек изгороди, расположенных в различных точках на плоскости, (и отличающихся также от точек лазера и амбара), на которых могут крепится зеркала. Коровы могут выбрать не крепить зеркало к некоторым точкам, тогда луч просто проходит через эту точку без поворотов (не меняя направление). Если коровы монтируют зеркало в точке изгороди, они выравнивают его диагонально так / или так \, что соответсвенно пернаправляет горизонтальный в вертикальный и наоборот.

Вычислите минимально возможное количество зеркал, которое необходимо коровам, чтобы пернаправить лазер в амбар.

ФОРМАТ ВВОДА (файл lasers.in):

Первая строка ввода содержит 5 целых чисел, разделённых одиночными пробелами. \(N, x_L, y_L, x_B, y_B\), где \((x_L, y_L)\) - это размещение лазера, \((x_B, y_B)\) - размещение амбара. Все координаты между \(0\) и \(1,000,000,000\).

Каждая из следующих \(N\) строк содержит \(x\) и \(y\) - координаты точек изгороди - целые числа в интервале \(0 \ldots 1,000,000,000\).

ФОРМАТ ВЫВОДА (файл lasers.out):

Выведите минимальное колчиество зеркал, которое необходимо чтобы перенаправить лазер в амбар, или -1, если это невозможно сделать.

Фермер Джон недавно построил огромный амбар, состоящий из \(N \times N\) решётки комнат, (\(2 \leq N \leq 100\)), пронумерованных от \((1,1)\) до \((N,N)\). Беси, будучи коровой которая боится темноты, хочет включить свет в как можно большем количестве комнат.

Беси начинает в комнате \((1,1)\), - единственной комнате, в которой изначально был включён свет. В некоторых комнатах она найдёт переключатели, которые могут переключать свет в других комнатах. Например, в комнате \((1,1)\) может находиться переключатель света в комнате \((1,2)\). Беси может ходить только в те комнаты, где уже горит свет. И также она может переходить из комнаты \((x,y)\) только в четыре соседние комнаты \((x-1,y)\), \((x+1,y)\), \((x,y-1)\), \((x,y+1)\) (или, возможно, в меньшее количество комнат, если она находится на границе решётки.

Определите максимальное количество комнат, в которые Беси может включить свет.

ФОРМАТ ВВОДА (файл lightson.in):

Первая строка ввода содержит целые числа \(N\) и \(M\) ($1 \leq M \leq 20,000$).

Каждая из следующих \(M\) строк описывает один переключатель четырьмя целыми числами \(x\), \(y\), \(a\), \(b\), означающими, что в комнате \((x,y)\) можно переключить свет в комнате \((a,b)\). Несколько переключателей могут находится в любой комнате и несколько переключателей могут переключать свет в любой комнате.

ФОРМАТ ВЫВОДА (файл lightson.out):

Одна строка, задающая максимальное количество комнат, в которых Беси может включить свет.

ПРИМЕР ВЫВОДА

5

Здесь Беси может использовать переключатель в комнате \((1,1)\), чтобы включить свет в комнатах \((1,2)\) и \((1,3)\). Затем она может перейти в комнату \((1,3)\) и включить свет в комнате \((2,1)\), где она может включить свет в комнате \((2,2)\). Переключатель в комнате \((2,3)\) недоступен для неё, поскольку он находится в комнате, где свет не включён. Поэтому Беси может посетить не более 5 комнат.

Авторы: Austin Bannister и Brian Dean

Фермер Джон недавно построил огромный амбар, состоящий из \(N \times N\) решётки комнат, (\(2 \leq N \leq 100\)), пронумерованных от \((1,1)\) до \((N,N)\). Беси, будучи коровой которая боится темноты, хочет включить свет в как можно большем количестве комнат.

Беси начинает в комнате \((1,1)\), - единственной комнате, в которой изначально был включён свет. В некоторых комнатах она найдёт переключатели, которые могут переключать свет в других комнатах. Например, в комнате \((1,1)\) может находиться переключатель света в комнате \((1,2)\). Беси может ходить только в те комнаты, где уже горит свет. И также она может переходить из комнаты \((x,y)\) только в четыре соседние комнаты \((x-1,y)\), \((x+1,y)\), \((x,y-1)\), \((x,y+1)\) (или, возможно, в меньшее количество комнат, если она находится на границе решётки.

Определите максимальное количество комнат, в которые Беси может включить свет.

ФОРМАТ ВВОДА (файл lightson.in):

Первая строка ввода содержит целые числа \(N\) и \(M\) ($1 \leq M \leq 20,000$).

Каждая из следующих \(M\) строк описывает один переключатель четырьмя целыми числами \(x\), \(y\), \(a\), \(b\), означающими, что в комнате \((x,y)\) можно переключить свет в комнате \((a,b)\). Несколько переключателей могут находится в любой комнате и несколько переключателей могут переключать свет в любой комнате.

ФОРМАТ ВЫВОДА (файл lightson.out):

Одна строка, задающая максимальное количество комнат, в которых Беси может включить свет.

ПРИМЕР ВЫВОДА

5

Здесь Беси может использовать переключатель в комнате \((1,1)\), чтобы включить свет в комнатах \((1,2)\) и \((1,3)\). Затем она может перейти в комнату \((1,3)\) и включить свет в комнате \((2,1)\), где она может включить свет в комнате \((2,2)\). Переключатель в комнате \((2,3)\) недоступен для неё, поскольку он находится в комнате, где свет не включён. Поэтому Беси может посетить не более 5 комнат.

Авторы: Austin Bannister и Brian Dean

Max Flow#90350
Фермер Джон установил новую систему из \(N-1\) труб чтобы транспортировать молоко между \(N\) стойлами в его амбаре (\(2 \leq N \leq 50,000\)), последовательно пронумерованными \(1 \ldots N\). Каждая труба соединяет пару стойл, и все стойла связаны друг с другом посредством последовательности труб.

ФД проталкивает молоко между K парами стойл (\(1 \leq K \leq 100,000\)). Для \(i\)-ой такой пары вам сообщают \(s_i\) и \(t_i\), начальную и конечную точки пути между которыми молоко проталкивается на единичной скорости. ФД опасается, что некоторые стойла могут переполниться молоком, проталкиваемым через них. Помогите ФД определить максимальное количество молока, которое можно протолкнуть через любое стойло. Если молоко проталкивается вдоль пути от \(s_i\) до \(t_i\), тогда считается, что оно проталкивается не только через конечные точки(стойла) \(s_i\) и \(t_i\), но также и через каждое стойло на пути между ними.

ФОРМАТ ВВОДА (файл maxflow.in):

Первая строка ввода содержит \(N\) и \(K\).

Каждая из следующих \(N-1\) строк содержит два целых числа \(x\) и \(y\) (\(x \ne y\)) описывающих трубу между стойлами \(x\) и \(y\).

Каждая из следующих \(K\) строк содержит два целых числа \(s\) и \(t\), описывающих конечные точки-стойла пути, по которому проталкивается молоко.

ФОРМАТ ВЫВОДА (файл maxflow.out):

Одно целое число, указывающее максимальное количество молока, проталкиваемое через любое стойло в амбаре.

После столь обильного поедания фруктов на кухне Фермера Джона, Беси посетили странные мечты. Она попала в лабиринт в форме решётки клеток \(N \times M\) (\(1 \le N, M \le 1,000\)). Она начинает в левой верхней клетке и хочет попасть в правую нижнюю. Когда она стоит в клетке, он может шагнуть в любом из четырёх направлений (вверх, вниз, вправо, вверх).

Однако подождите! Каждая клетка имеет свой цвет, и каждый цвет имеет различные свойства:

  • Если клетка red (красная), то в неё ходить нельзя
  • Если клетка pink (розовая), то в неё можно ходить
  • Если клетка orange (оранжевая), то в неё можно ходить, но Беси станет пахнуть как апельсин.
  • Если клетка blue (синяя) , то она содержит пираний, которые позволят Беси пройти только если она пахнет как апельсин.
  • Если клетка purple (пурпурная), то Беси проскальзывает в следующую клетку в этом направлении (если только в следующую клетку можно заходить). Если следующая клетка также пурпурная, Беси продолжает скользить, пока не попадёт в не пурпурную клетку или остановится перед непроходимой клеткой. Скольжение одной клетки засчитывается как один шаг. Пурпурные клетки также удаляют запах.

(Пример ниже подробнее поясняет "пурпурные" клетки)

Помогите Беси добраться из левого верхнего угла в правый нижний за минимально возможное количество ходов.

ФОРМАТ ВВОДА (файл dream.in):

Первая строка ввода содержит два целых числа \(N\) и \(M\), представляющие количество строк и столбцов лабиринта.

Каждая из следующих \(N\) строк имеет по \(M\) целых чисел, представляющих лабиринт:

  • Целое число '0' это красная клетка
  • Целое число '1' это розовая клетка
  • Целое число '2' это оранжевая клетка
  • Целое число '3' это синяя клетка
  • Целое число '4' это пурпурная клетка

Левая-верхняя и правая-нижняя клетки всегда будут '1'.

ФОРМАТ ВЫВОДА (файл dream.out):

Одно целое число, представляющее минимальное количество ходов, которое должна использовать Беси, чтобы пройти лабиринт, или -1, если невозможно пройти.

После столь обильного поедания фруктов на кухне Фермера Джона, Беси посетили странные мечты. Она попала в лабиринт в форме решётки клеток \(N \times M\) (\(1 \le N, M \le 1,000\)). Она начинает в левой верхней клетке и хочет попасть в правую нижнюю. Когда она стоит в клетке, он может шагнуть в любом из четырёх направлений (вверх, вниз, вправо, вверх).

Однако подождите! Каждая клетка имеет свой цвет, и каждый цвет имеет различные свойства:

  • Если клетка red (красная), то в неё ходить нельзя
  • Если клетка pink (розовая), то в неё можно ходить
  • Если клетка orange (оранжевая), то в неё можно ходить, но Беси станет пахнуть как апельсин.
  • Если клетка blue (синяя) , то она содержит пираний, которые позволят Беси пройти только если она пахнет как апельсин.
  • Если клетка purple (пурпурная), то Беси проскальзывает в следующую клетку в этом направлении (если только в следующую клетку можно заходить). Если следующая клетка также пурпурная, Беси продолжает скользить, пока не попадёт в не пурпурную клетку или остановится перед непроходимой клеткой. Скольжение одной клетки засчитывается как один шаг. Пурпурные клетки также удаляют запах.

(Пример ниже подробнее поясняет "пурпурные" клетки)

Помогите Беси добраться из левого верхнего угла в правый нижний за минимально возможное количество ходов.

ФОРМАТ ВВОДА (файл dream.in):

Первая строка ввода содержит два целых числа \(N\) и \(M\), представляющие количество строк и столбцов лабиринта.

Каждая из следующих \(N\) строк имеет по \(M\) целых чисел, представляющих лабиринт:

  • Целое число '0' это красная клетка
  • Целое число '1' это розовая клетка
  • Целое число '2' это оранжевая клетка
  • Целое число '3' это синяя клетка
  • Целое число '4' это пурпурная клетка

Левая-верхняя и правая-нижняя клетки всегда будут '1'.

ФОРМАТ ВЫВОДА (файл dream.out):

Одно целое число, представляющее минимальное количество ходов, которое должна использовать Беси, чтобы пройти лабиринт, или -1, если невозможно пройти.

Piggyback#90334

Беси и её сестра Эльза пасутся на различных полях в течение дня, а вечером обе хотят вернуться в амбар отдыхать. Будучи умными коровами, они хотят составить план, чтобы минимизировать суммарное количество энергии, которое они обе потратят на это путешествие.
Беси тратит B единиц энергии, когда она переходит с одного поля на соседнее поле, а Эльза тратит E единиц энергии при переходе на соседнее поле. Однако, если Беси и Эльза оказались на одном поле, то Беси может нести Эльзу на своих плечах, и тогда обе могут переместиться на соседнее поле, потратив только P единиц энергии, (где P может быть существенно меньше, чем B+E - количество энергии, которое затрачивается двумя коровами вместе, если они перемещаются на соседнее поле по отдельности). Если P очень маленькое, то коровам выгоднее перемещаться вместе, а если P очень большое - то по отдельности.
По заданным B, E, P и расположению полей на ферме, вычислите минимальное количество энергии, которое потребуется Беси и Эльзе, чтобы добраться до амбара.
Формат входных данных
Первая строка ввода содержит положительные числа B, E, P, N, M. Все они не превышают 40,000. B, E, P описаны выше. N - количество полей на ферме, пронумерованных от 1 до N, N>=3. M - количество дорожек между полями. Беси и Эльза начинают в полях 1 и 2 соответственно. Амбар расположен в поле N.
Каждая из следующих M строк ввода описывает дорожку между парой различных полей, указанную номерами этих полей. Дорожки двунаправленные. Всегда можно добраться от поля 1 до поля N и от поля 2 до поля N посредством некоторого количества дорожек.

Формат выходных данных
Одно целое число, указывающее минимальное количество энергии, которое суммарно потратят Беси и Эльза, чтобы добраться до амбара. В примере, приведенном выше, Беси перемещается от 1 к 4, Эльза перемещается от 2 к 3, затем к 4. Потом они перемещаются вместе от 4 к 7, затем к 8.

Беси помогает Эльзе играть со словами. Слова берутся из банка, содержащего \(M\) различных слов, ни одно слово не является префиксом другого.

Пока банк не пустой, Беси выбирает слово из банка, удаляет его из банка, читает его Эльзе по одному символу за раз слева направо. Задача Эльзы сказать Беси, как только она уникально определит слово, после чего Беси прекращает чтение.

Беси уже решила читать слова из словаря в порядке \(w_1,w_2,\dots,w_M\). Если Эльза ответит так быстро, как это возможно, сколько символов из каждого слова прочитает Беси?

Слова заданы в сжатом формате. Сначала мы определяем \(N+1\) (\(1\le N\le 10^6\)) различных слов и затем банк слов состоит из всех этих слов, ни одно из которых не является префиксом другого. Слова определяются следующим образом:

  • Изначально, 0-ое слово - пустая строка.
  • Затем для каждого each \(1\le i\le N\), \(i\)-ое слово будет равно \(p_i\)-ому слову плюс дополнительный символ в конце (\(0\le p_i<i\)). Символы выбираются так, что все \(N+1\) слов различны.

ФОРМАТ ВВОДА (с клавиатуры / stdin):

Первая строка содержит \(N\), где \(N+1\) количество слов, представленных в сжатом формате.

Следующая строка содержит числа \(p_1,p_2,\dots,p_N\) где \(p_i\) представляет, что \(i\)-ое слово формируется взятием \(p_i\)-го слова и добавлением одного символа в конец.

\(M\) - количество слов, которые не являются префиксом некоторого другого слова. Следующие \(M\) строк содержат \(w_1,w_2,\dots,w_M\), означающие что \(w_i\)-ое слово будет \(i\)-ым прочитанным. Гарантируется, что слова к чтению формируют перестановку слов из банка.

ФОРМАТ ВЫВОДА (на экран / stdout):

Выведите \(M\) строк, где \(i\)-ая строка содержит количество символов \(i\)-го слова, которое прочиает Беси.

Поделиться
Класснуть