Обход в ширину

Карту местности условно разбили на квадраты, и посчитали среднюю высоту над уровнем моря для каждого квадрата.

Когда идет дождь, вода равномерно выпадает на все квадраты. Если один из четырех соседних с данным квадратом квадратов имеет меньшую высоту над уровнем моря, то вода с текущего квадрата стекает туда (и, если есть возможность, то дальше), если же все соседние квадраты имеют большую высоту, то вода скапливается в этом квадрате.

Разрешается в некоторых квадратах построить водостоки. Когда на каком-то квадрате строят водосток, то вся вода, которая раньше скапливалась в этом квадрате, будет утекать в водосток.

Если есть группа квадратов, имеющих одинаковую высоту и образующих связную область, то если хотя бы рядом с одним из этих квадратов есть квадрат, имеющий меньшую высоту, то вся вода утекает туда, если же такого квадрата нет, то вода стоит во всех этих квадратах. При этом достаточно построить водосток в любом из этих квадратов, и вся вода с них будет утекать в этот водосток.

Требуется определить, какое минимальное количество водостоков нужно построить, чтобы после дождя вся вода утекала в водостоки.

Входные данные
Во входном файле записаны сначала числа N и M, задающие размеры карты — натуральные числа, не превышающие 100. Далее идет N строк, по M чисел в каждой, задающих высоту квадратов карты над уровнем моря. Высота задается натуральным числом, не превышающим 10000. Считается, что квадраты, расположенные за пределами карты, имеют высоту 10001 (то есть вода никогда не утекает за пределы карты).

Выходные данные
В выходной файл выведите минимальное количество водостоков, которое необходимо построить.

Эпидемия гриппа не обошла стороной семиклассника Алешу. Скучая дома, Алеша решил вырезать фигурки из листа клетчатой бумаги. Лист состоял из M строк и N столбцов клеточек. Сначала Алеша нарисовал на листе границы фигур. Количество фигур было не меньше 2. Чтобы фигуры получались ровными, границы фигур Алеша рисовал строго по линиям имеющейся клеточной разметки листа (при этом некоторые границы фигур могли пройти по границам листа). Форма фигур могла быть любой, но при этом все фигуры были связными (фигура называется связной, если из любой ее клетки можно добраться до любой другой, ходя только по клеткам фигуры и перемещаясь каждый раз в одну из 4-х соседних по стороне клеток). Никакие две фигуры не имели общих точек, в том числе не касались углами клеток.

<>Затем Алеша вырезал нарисованные фигуры, делая разрезы только по их границам. При этом оставшаяся часть листа осталась связной (то есть не распалась на несколько частей).
Лист с вырезами Алеша отсканировал. Сканер в своей памяти по результатам сканирования построил таблицу, состоящую из нулей и единиц, из M строк и N столбцов (строки нумеруются сверху вниз от 1 до M, столбцы — слева направо от 1 до N). Каждый элемент таблицы соответствовал клеточке исходного листа. Единица обозначала, что соответствующая клетка листа осталась на месте, ноль — соответствующая клетка была вырезана.

На рис. 1 приведен пример клетчатого листа, а на рис. 2 — соответствующая ему таблица в памяти сканера:
 

Рис 1. Исходный клеточный лист с вырезанными фигурами Размер листа: M=6, N=12. Количество вырезанных фигур: 3

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1   Рис 2. Такая таблица строится в памяти сканера

После этого сканер представил полученную таблицу в специальном, описанном ниже формате и передал информацию на компьютер. Напишите программу, которая по полученной информации установит:
Пункт 1. Сколько клеток было вырезано из листа?
Пункт 2. Сколько фигур было вырезано? Описание формата представления таблицы Последовательность подряд идущих по горизонтали или вертикали единиц будем называть полосой. Полосу можно задаеть 4 числами:

• направление (0—горизонтальная, 1—вертикальная)
• (i, j) — координаты начальной клетки полосы (начальной является самая левая клетка для горизонтальной полосы, и самая верхняя — для вертикальной), i — номер строки клетки, j — номер столбца
• d — длина полосы (количество подряд стоящих единиц).

Всю таблицу разобьем на полосы, состоящие из единиц так, чтобы каждая единица принадлежала хотя бы одной полосе. При этом полосы могут пересекаться, а также накладываться. Таким образом, таблица представляется в виде описания всех полос, которое удовлетворяет трем дополнительным требованиям:

• В каждой клетке начинается не более одной полосы.
• Полосы перечислены в порядке следования их начальных клеток (клетки перечисляются по строкам сверху вниз, в строке — слева направо).
• Общее число полос не превышает 256000.

Заметим, что таблица может быть представлена в виде полос разными способами, но каждое представление позволяет однозначно восстановить таблицу.

Входные данные
Во входном файле записано сначала число P  (1 или 2) — номер пункта задачи, ответ на который требуется получить. Далее записаны размеры исходного листа — числа M  и N  (1 ≤ M ≤ 4000,1 ≤ N ≤ 4000) . Затем записано число K  (0 ≤ K ≤ 256000)  — количество полос в описании полученной таблицы. Затем идет K четверок чисел, описывающих полосы (полосы перечисляются в порядке начальных клеток полос: по строкам сверху вниз, в строке — слева направо).

Выходные данные
В выходной файл выведите искомое количество (если P=1, то — количество клеток, вырезанных из листа, если P=2, то — количество фигур, вырезанных из листа).

Прямоугольную таблицу, состоящую из N строк и M столбцов, раскрашивают следующим образом. Каждый столбец таблицы и каждую строку красят либо в синий, либо в желтый цвет. В итоге клетки, оказавшиеся на пересечении синего столбца и синей строки оказываются синими, желтого столбца и желтой строки — желтыми, а клетки на пересечении синего столбца и желтой строки, или, наоборот, желтого столбца и синей строки — зелеными.

Раскраска всех клеток таблицы (или просто сама таблица) называется правильной, если она может быть получена описанным выше способом.

Вам дана прямоугольная таблица, которую нужно раскрасить таким образом. Про некоторые клетки известно, какого цвета они должны быть, а остальные клетки могут в итоге быть любого цвета. Определите, сколько существует различных правильных таблиц, в которых нужные клетки покрашены в нужный цвет.

Входные данные
Вводятся числа N и M — количество строк и столбцов таблицы (1≤N≤30, 1≤M≤30). Далее записано N строк по M чисел в каждой, задающие цвета, в которые должны быть окрашены клетки:

0 — клетка может в итоге быть любого цвета

1 — клетка должна быть синей

2 — клетка должна быть желтой

3 — клетка должна быть зеленой

Выходные данные
Выведите одно число — количество различных правильных таблиц, в которых нужные клетки покрашены в нужный цвет. Обратите внимание, что если два или более способов раскраски столбцов и строк таблицы приводят к одинаковой раскраске самой таблицы, то это нужно считать как один вариант раскраски таблицы (см. пример 2).

Город Восточный постоянно страдает от недостатка воды. Для устранения этой проблемы была построена новая водопроводная труба. Строительство трубы началось с обоих концов одновременно, и спустя некоторое время половины соединились. Ну, почти. Первая половина трубы заканчивалась в точке (x₁, y₁), а вторая - в точке (x₂, y₂).

К сожалению, осталось лишь несколько отрезков трубы различной длины. Более того, из-за специфики местной технологии трубы могут быть проложены только в направлении с севера на юг или с востока на запад и соединяются, образуя или прямую, или угол 90 градусов. Требуется, зная длины отрезков труб L₁, L₂, ..., L_K и количество отрезков каждой длины C₁, C₂, ..., C_K, сконструировать трубу, соединяющую две заданные точки, или определить, что это невозможно.

Ограничения: 1 <= K <= 4, 1 <= x₁, y₁, x₂, y₂, L_i <= 1000, 1 <= C_i <= 10, все числа целые.



Входные данные
В первой строке находятся числа x₁, y₁, x₂, y₂, K, затем 2_K чисел: L₁, L₂, ..., L_K, C₁, C₂, ..., C_K.

Выходные данные
Вывести одно число - минимальное количество нужных отрезков труб или -1, если соединение невозможно.

На столе лежат несколько кусков ткани, не перекрывая друг друга. Эти куски могут иметь дыры, в том числе и настолько большие, что в них может поместиться целый кусок ткани. Был получен чёрно-белый образ поверхности стола, на котором области, покрытые тканью, представлены символами *, а свободные площади - точками. Один кусок ткани, таким образом, представлен 4-связной областью символов *, то есть группой *, соседствующих друг с другом горизонтально или вертикально, но не по диагонали.

.***..***
.*.*.**.*
.***.*.**
*...**.*.

На схеме три куска - один без дыр, а два - с одной дырой каждый: первый площадью 8, второй - площадью 12.
Ваша цель - найти кусок с наибольшим количеством дыр в нём. Дыра - это 4-связная область точек, полностью окружённых символами *. Если несколько кусков имеют одинаковое количество дыр, нужно выбрать кусок минимальной площади.

Входные данные
В первой строке содержатся два числа W и H, разделённые пробелами. Следующие H строк содержат по W символов каждая. Символы в этих строках - или * (ASCII 42), или точка (ASCII 46).

Ограничения: 1 <= W, H <= 100.

Выходные данные
Вывести одно целое число - площадь минимального из наиболее дырявых кусков. Если нет кусков с дырами, выходной файл должен содержать ноль.

Пещера представлена кубом, разбитым на N частей по каждому измерению (то есть на N 3 кубических клеток). Каждая клетка может быть или пустой, или полностью заполненной камнем. Исходя из положения спелеолога в пещере, требуется найти, какое минимальное количество перемещений по клеткам ему требуется, чтобы выбраться на поверхность. Переходить из клетки в клетку можно, только если они обе свободны и имеют общую грань.

Ограничения: 1 <= N <= 30.

Входные данные
В первой строке содержится число N. Далее следует N блоков. Блок состоит из пустой строки и N строк по N символов: # - обозначает клетку, заполненную камнями, точка - свободную клетку. Начальное положение спелеолога обозначено заглавной буквой S. Первый блок представляет верхний уровень пещеры, достижение любой свободной его клетки означает выход на поверхность. Выход на поверхность всегда возможен.

Выходные данные
Вывести одно число - длину пути до поверхности.

Дано N прямоугольников со сторонами, параллельными осям координат. Требуется определить, на сколько частей эти прямоугольники разбивают плоскость (внутри частей не должно быть границ прямоугольников).

Входные данные
В первой строке содержится число прямоугольников N. Далее идут N строк, содержащих по 4 числа x₁, y₁, x₂, y₂ - координаты двух противоположных углов прямоугольника.

Ограничения: 1 <= N <= 100, координаты представляют собой целые числа и по абсолютной величине не превосходят 10 000.

Выходные данные
Вывести одно число - количество частей, на которые разбивается плоскость.

Дана шахматная доска, состоящая из N*N клеток, несколько из них вырезано. Провести ходом коня через невырезанные клетки путь минимальной длины из одной заданной клетки в другую.

Входные данные
В первой строке задано число N. В следующих N строках содержится по N символов. Символом # обозначена вырезанная клетка, точкой - невырезанная клетка, @ - заданные клетки (таких символов два). 2 <= N <= 50.

Выходные данные
Если путь построить невозможно, вывести "Impossible", в противном случае вывести такую же карту, как и на входе, но пометить все промежуточные положения коня символом @.

В таблице из N строк и N столбцов некоторые клетки заняты шариками, другие свободны. Выбран шарик, который нужно переместить, и место, куда его нужно переместить. Выбранный шарик за один шаг перемещается в соседнюю по горизонтали или вертикали свободную клетку. Требуется выяснить, возможно ли переместить шарик из начальной клетки в заданную, и если возможно, то найти путь из наименьшего количества шагов.

Входные данные
В первой строке находится число N, в следующих N строках - по N символов. Символом точки обозначена свободная клетка, латинской заглавной O - шарик, @ - исходное положение шарика, который должен двигаться, латинской заглавной X - конечное положение шарика. 2 <= N <= 250.

Выходные данные
В первой строке выводится Y, если движение возможно, или N, если нет. Если движение возможно, далее следует N строк по N символов - как и на вводе, но X, а также все точки по пути заменяются плюсами +.

Лабиринт представляет собой квадрат, состоящий из NxN сегментов. Каждый из сегментов может быть либо пустым, либо заполненным монолитной каменной стеной. Гарантируется, что левый верхний и правый нижний сегменты пусты. Лабиринт обнесён сверху, снизу, слева и справа стенами, оставляющими свободными только левый верхний и правый нижний углы. Директор лабиринта решил покрасить стены лабиринта, видимые изнутри (см. рисунок). Помогите ему рассчитать количество краски, необходимой для этого.



Входные данные
В первой строке находится число N, затем идут N строк по N символов: точка обозначает пустой сегмент, решётка - сегмент со стеной. 3 <= N <= 33, размер сегмента 3 x 3 м, высота стен 3 м.

Выходные данные
Вывести одно число - площадь видимой части внутренних стен лабиринта в квадратных метрах.

В таблице из N строк и N столбцов некоторые клетки заняты шариками, другие свободны. Выбран шарик, который нужно переместить, и место, куда его нужно переместить. Выбранный шарик за один шаг перемещается в соседнюю по горизонтали или вертикали свободную клетку. Требуется выяснить, возможно ли переместить шарик из начальной клетки в заданную, и, если возможно, то найти путь из наименьшего количества шагов.

Входные данные
В первой строке находится число N, в следующих N строках - по N символов. Символом точки обозначена свободная клетка, латинской заглавной O - шарик, @ - исходное положение шарика, который должен двигаться, латинской заглавной X - конечное положение шарика. 2 <= N <= 40.

Выходные данные
В первой строке выводится Y, если движение возможно, или N, если нет. Если движение возможно, далее следует N строк по N символов - как и на вводе, но буква X, а также все точки по пути заменяются плюсами.

Зал супермаркета имеет форму прямоугольника размером M x N, в котором расставлены витрины размером 1 x 1. Стороны витрин параллельны стенам супермаркета, а расстояния от витрин до стен – целые числа.

В супермаркет привезли новую супервитрину размером K  x 1 и выгрузили в одном из углов супермаркета. Требуется передвинуть ее в противоположный угол супермаркета. При этом ее нельзя поворачивать, а можно лишь передвигать параллельно стенам супермаркета. Напишите программу, которая по плану супермаркета поможет определить, какое наименьшее количество витрин нужно убрать, чтобы передвинуть супервитрину.




Входные данные
В первой строке вводятся три натуральных числа M, N и K (M, N ≤ 100, K ≤ M). Начальное и конечное расположение супервитрины такие, как указано на верхнем рисунке. В следующей строке записано целое неотрицательно число V – количество витрин (0 ≤ V ≤ N*M). В следующих V строках входных данных содержатся различные пары целых неотрицательных чисел, характеризующие положения витрин. Первое число (от 0 до M–1) – расстояние от левой стены супермаркета до витрины, второе (от 0 до N–1) – расстояние от нижней стены до витрины (см. нижний рисунок). Гарантируется, что там, где изначально поставили супервитрину, других витрин нет.

Выходные данные
В первой строке выведите минимальное количество витрин, которые необходимо убрать. Во второй строке выведите возможный маршрут передвижения супервитрины: одну строку из заглавных латинских букв, обозначающих следующее:

U – на 1 вверх,
D – на 1 вниз,
L – на 1 влево,
R – на 1 вправо.
Количество символов в строке не должно превышать N x M
.

Если возможных маршрутов несколько, то выведите любой из них.

Аборигены с планеты Шешинера очень любят земные ананасы. Побывав у них в гостях, Алиса решила отправить несколько штук им в подарок. На то, чтобы доставить ананасы свежими есть всего 24 часа.

Алиса хочет хочет отправить как можно большее число ананасов. Капитан Полосков решил ей помочь и с радостью согласился слетать на своем космическом корабле. Но есть один нюанс: на некоторых космических маршрутах можно дозаправить корабль, не превышающий максимально установленный вес. А заправлять корабль в пути нужно всегда, иначе он просто не долетит. Поэтому если корабль заполнить ананасами по максимуму, то, его не получится дозаправить в пути и поэтому не удастся воспользоваться самым коротким маршрутов, и придётся лететь через другие планеты. Может случиться даже так, что корабль не успеет долететь до Шешинеры вовремя, и ананасы испортятся. 
Итак, сколько же ананасов можно погрузить в космический корабль, чтобы доставить груз вовремя?

Входные данные
Программа получает на вход несколько строк. В первой строке находятся числа n (1 <= n <= 500) и m - количество планет и количество космических маршрутов между планетми, соответственно. В следующих m строках записана информация о маршрутах. Каждый маршрут описывается в отдельной строке следующим образом. Сначала указаны номера планет, которые соединяются космическим маршрутом, потом время, которое тратится на перелет по этому маршруту, и, наконец, максимальный космического корабля, который можно заправить на этом маршруте. Известно, что все космические маршруты соединяют различные планеты, причем для каждой пары планет есть не более одного маршрута, непосредственно их соединяющий. Все числа разделены одним или несколькими пробелами. 

Планеты нумеруются числами от 1 до n. Планеты Земля имеет номер 1, а планета Шешинера - номер n. Время перелета по маршруту задано в минутах и не превосходит 1440 (24 часа). Ограничение на массу задано в граммах и не превосходит одного миллиарда. Кроме того, известно, что один ананас весит 100 грамм, а пустой корабль -  3 тонны.

Выходные данные
Выведите одно число - максимальное количество ананасов, которое можно доставить, потратив не более 24часов.
 

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные
1	3 3 1 2 10 3000220 2 3 20 3000201 1 3 1 3000099	2

Игрушечный лабиринт представляет собой прозрачную плоскую прямоугольную коробку, внутри которой есть препятствия и перемещается шарик. Лабиринт можно наклонять влево, вправо, к себе или от себя, после каждого наклона шарик перемещается в заданном направлении до ближайшего препятствия или до стенки лабиринта, после чего останавливается. Целью игры является загнать шарик в одно из специальных отверстий – выходов. Шарик проваливается в отверстие, если оно встречается на его пути (шарик не обязан останавливаться в отверстии).

Первоначально шарик находится в левом верхнем углу лабиринта. Гарантируется, что решение существует и левый верхний угол не занят препятствием или отверстием.

Входные данные

В первой строке входного файла записаны числа N и M – размеры лабиринта (целые положительные числа, не превышающие 100). Затем идет N строк по M чисел в каждой – описание лабиринта. Число 0 в описании означает свободное место, число 1 – препятствие, число 2 – отверстие.

Выходные данные

Выведите единственное число – минимальное количество наклонов, которые необходимо сделать, чтобы шарик покинул лабиринт через одно из отверстий.

 

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные
1	4 5 0 0 0 0 1 0 1 1 0 2 0 2 1 0 0 0 0 1 0 0	3

Вы являетесь одним из разработчиков новой компьютерной игры. Игра происходит на прямоугольной доске, состоящей из W×H клеток. Каждая клетка может либо содержать, либо не содержать фишку (см. рисунок).
Важной частью игры является проверка того, соединены ли две фишки путем, удовлетворяющим следующим свойствам:
1.    Путь должен состоять из отрезков вертикальных и горизонтальных прямых.
2.    Путь не должен пересекать других фишек.
При этом часть пути может оказаться вне доски. Например: Фишки с координатами (1, 3) и (4, 4) могут быть соединены. Фишки с координатами (2, 3) и (5, 3) тоже могут быть соединены. А вот фишки с координатами (2, 3) и (3, 4) соединить нельзя — любой соединяющий их путь пересекает другие фишки.
Вам необходимо написать программу, проверяющую, можно ли соединить две фишки путем, обладающим вышеуказанными свойствами, и, в случае положительного ответа, определяющую минимальную длину такого пути (считается, что путь имеет изломы, начало и конец только в центрах клеток (или “мнимых клеток”, расположенных вне доски), а отрезок, соединяющий центры двух соседних клеток, имеет длину 1).

Формат входных данных
Первая строка входного файла содержит два натуральных числа: W — ширина доски, H — высота доски (1 ≤ W, H ≤ 75). Следующие H строк содержат описание доски: каждая строка состоит ровно из W символов: символ “X” (заглавная английская буква “экс”) обозначает фишку, символ “.” (точка) обозначает пустое место. Все остальные строки содержат описания запросов: каждый запрос состоит из четырех натуральных чисел, разделенных пробелами — X₁, Y₁, X₂, Y₂, причем 1 ≤ X₁, X₂ ≤ W, 1 ≤ Y₁, Y₂ ≤ H. Здесь (X₁, Y₁) и (X₂, Y₂) — координаты фишек, которые требуется соединить (левая верхняя клетка имеет координаты (1, 1)). Гарантируется, что эти координаты не будут совпадать (кроме последнего запроса). Последняя строка содержит запрос, состоящий из четырех чисел 0; этот запрос обрабатывать не надо. Количество запросов не превосходит 20.

Формат выходных данных
Для каждого запроса необходимо вывести одно целое число на отдельной строке — длину кратчайшего пути, или 0, если такого пути не существует.

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные
1	5 4 XXXXX X...X XXX.X .XXX. 2 3 5 3 1 3 4 4 2 3 3 4 0 0 0 0	5 6 0
2	4 4 XXXX .X.. ..X. X... 1 1 3 1 0 0 0 0	4

У Маши есть связный ненаправленный граф G с N вершинами, помеченными 1…N и M ребрами (\(1 \leq N \leq10^2\), \(N-1 \leq M \leq \frac {N^2+N}{2}\)). G может содержать петли (ребра из вершины в неё же), но не имеет параллельных ребер (несколько ребер, соединяющих одни и те же конечные точки).
Пусть \(f_G(a,b)\) это булевская функция, которая отвечает истина, если существует путь от вершины 1 до вершины a, который проходит ровно b ребер, для \(1 \leq a \leq N\) и \(0 \leq b\), и ложь иначе. Если по ребру проходим множество раз, это число включается в ответ. 
Даша хочет повторить за Машей. В частности, она хочет сконструировать ненаправленный граф G′ такой, что \(f_{G'}(a,b)=f_G(a,b)\) для всех a и b.

Посчитайте количество различных графов G′, которые Даша может создать, по модулю \(10^9+7\). Как и G, G′ может содержать петли но не может иметь параллельные ребра (это означает, что имеется всего \(2^{ \frac {N^2+N} {2}}\) различных графов на N вершинах).
Каждый ввод содержит T (\(1 \leq T \leq \frac {10^5}{4}\)) тестов, которые должны решаться независимо. Гарантируется, что сумма \(N^2\) по всем тестам не превысит \(10^5\).

Входные данные
Первая строка ввода содержит T, количество тестов.
Первая строка каждого теста содержит два целых числа N и M.
Следующие M строк каждого теста содержат два целых числа x и y (\(1 \leq x \leq y \leq N\)), обозначающих ребро между x и y в G.

Тесты разделены пустой строкой для читабельности.

Выходные данные
Для каждого теста выведите количество различных G′ по модулю \(10^9+7\) на отдельной строке.
 
 

Примеры

№	Входные данные	Выходные данные	Примечание
1	1 5 4 1 2 2 3 1 4 3 5	3	G′ может быть равен G′ или одному из двух следующих графов: 5 4 1 2 1 4 3 4 3 5 5 5 1 2 2 3 1 4 3 4 3 5
2	7 4 6 1 2 2 3 3 4 1 3 2 4 1 4 5 5 1 2 2 3 3 4 4 5 1 5 5 7 1 2 1 3 1 5 2 4 3 3 3 4 4 5 6 6 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 6 6 7 1 2 2 3 1 3 1 4 4 5 5 6 1 6 10 10 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 1 10 22 28 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 1 7 1 8 3 9 8 10 10 11 10 12 10 13 10 14 11 15 12 16 13 17 14 18 9 15 9 16 9 17 9 18 15 19 19 20 15 20 16 21 21 22 16 22	45 35 11 1 15 371842544 256838540	Это пример более крупного теста. Обязательно выводите ответ по модулю \(10^9+7\). Обратите внимание, что ответ для предпоследнего теста - \(2^{45}\ \ (mod\ 10^9 + 7)\).