程序员进阶之算法练习(九十六)

题目1

题目链接
题目大意:
在二维坐标系上,小明站在原点(0,0),每次可以往上下左右四个方向分别位移1个单位;
现在有n个点,小明需要去遍历;
但是4个方向对应的按钮,小明最多只能按3个,如果4个方向的按钮全部按过,则直接失败。
问小明是否能够顺利完成。

输入:
第一行,整数𝑡 表示t个样例 𝑡 (1≤𝑡≤10000)
每个样例第一行,整数 𝑛 (1≤𝑛≤100)
接下来n行整数,每行2个整数表示目标点 𝑥𝑖 , 𝑦𝑖 (−100≤𝑥𝑖,𝑦𝑖≤100 )

输出:
每个样例一行,如果可以成功则输出YES,如果失败则输出NO;

Examples
input
6
3
1 -1
0 0
1 -1
4
-3 -2
-3 -1
-3 0
-3 1
4
1 1
-1 -1
1 -1
-1 1
6
-4 14
-9 -13
-14 5
14 15
-8 -4
19 9
6
82 64
39 91
3 46
87 83
74 21
7 25
1
100 -100

output
YES
YES
NO
NO
YES
YES

题目解析:
假设只能向上、向右走,那么小明可以访问到第一象限上面的点,但是可以遍历到所有点吗?
假设第一象限上,有四个点组成一个正方形,小明必然会有对角线的点无法访问。

同理,小明站在原点上,将n个点分配到四个象限。
当存在对角象限同时存在点时,必然无解。比如说(1,1)和(-1,-1),须要用到4个方向。
但是这个象限处理方式,在遇到0时,比较难以处理。

重新思考题目,其实4个方向,就是分别对应x坐标的正负,y坐标的正负。
那么假设所有的点,对应到x坐标,如果没有小于零,那么对应按钮↓可以不用。

class Solution {
    static const int N = 201010;
public:
    void solve() {
        int t;
        cin >> t;
        while (t--) {
            int n;
            cin >> n;
            int a[2] = {0}, b[2] = {0};
            while (n--) {
                int x, y;
                cin >> x >> y;
                if (x != 0) a[x > 0 ? 0:1] = 1;
                if (y != 0) b[y > 0 ? 0:1] = 1;
            }
            if (a[0] + a[1] + b[0] + b[1] < 4) cout << "YES" << endl;
            else cout << "NO" << endl;
        }
    }
}
ac;

题目2

题目链接
题目大意:
有n个整数的数组a,数组中每个元素互不相同;
现在可以选择一个数字k,将数组中每一个元素进行对k取余的操作,然后将余数替代原来的元素;
要求选择一个整数k,使得数组在操作后所有元素有且仅有2个不同的值。

输入:
第一行,整数𝑡 表示t个样例 𝑡 (1≤𝑡≤500)
每个样例
第一行,整数 𝑛 (1≤𝑛≤100)
第二行,n个整数𝑎1,𝑎2,…,𝑎𝑛(1≤𝑎𝑖≤1e17)

输出:
每个样例一行,输出满足要求的 𝑘 (1≤𝑘≤1e18 ),题目保证有解;

Examples
input
5
4
8 15 22 30
5
60 90 98 120 308
6
328 769 541 986 215 734
5
1000 2000 7000 11000 16000
2
2 1

output
7
30
3
5000
1000000000000000000

题目解析:
由于题目要求最后的余数有且仅有两个数字,而取余之后有2个余数的情况,自然就能想到k=2。
我们对题目整数的值进行分类讨论:
1、元素如果有奇数和偶数,%2就有0和1;
2、如果全是偶数,也就是都是2 * x,那么可以再考虑k=4、8、16以此类推;
3、如果全是奇数,假如1、3、5、7,%2全部是1,那么%4呢?首先排除0和2,因为都是奇数,不会产生偶数;那么结果只有2种情况,要么是1,要么3;
那么假如全部是3呢?比如说3,7,11呢?那么必然全部可以抽象成4 x k + 3。可以继续用8来取余。转化为k为奇数或者偶数。

class Solution {
   static const int N = 201010;
public:
   void solve() {
       int t;
       cin >> t;
       while (t--) {
           int n;
           cin >> n;
           vector<lld> a;
           for (int i = 0; i < n; ++i) {
               lld x;
               cin >> x;
               a.push_back(x);
           }
           lld ans = 2;
           do {
               map<lld, int> h;
               int cnt = 0;
               for (int i = 0; i < n; ++i) {
                   if (!h[a[i] % ans]) {
                       h[a[i] % ans] = 1;
                       ++cnt;
                   }
               }
               if (cnt > 1) break;
           } while (ans *= 2);
           
           cout<< ans << endl;
       }
   }
}
ac;

题目3

题目链接
题目大意:
有n个整数的数组a,我们定义区间[l, r]的区间和为相邻元素的绝对值之和,用数学定义来表示:
𝑓(𝑙,𝑟)=|𝑎[𝑙] − 𝑎[𝑙+1]| + |𝑎[𝑙+1] − 𝑎[𝑙+2]| + … + |𝑎[𝑟−1] − 𝑎[𝑟]|.
如果区间长度为1,则区间和为0。

现在需要将数组分隔成k个连续子数组,保证元素的相对顺序不变;
现在想知道,分隔完之后所有数组进行区间和,总和最小为多少?

输入:
第一行,整数𝑡 表示t个样例 𝑡 (1≤𝑡≤100)
每个样例两行
第一行整数𝑛,𝑘 (1≤𝑘≤𝑛≤100 ).
第二行整数𝑎1,𝑎2,…,𝑎𝑛(1≤𝑎𝑖≤500)

输出:
每个样例,输出最小的区间和。

Examples
input
3
4 2
1 3 5 2
6 3
1 9 12 4 7 2
12 8
1 9 8 2 3 3 1 8 7 7 9 2

output
4
11
2

题目解析:
两个分析思路。
1、n的思考角度,从重复子问题来看,dp[i][j]表示前i个数字分隔成j段的最小值,那么dp[i][j]就可以由dp[i-1][j]和dp[1~i-1][j-1]来转移;
2、k的思考角度,k=1时可以直接计算,k=2时我们会选择一个相邻绝对值最大值去分开,k=3时就是选择前2个相邻绝对值最大值去分开。

两个思路都可以解决问题,但是思路2的实现难度要低很多。

class Solution {
   static const int N = 201010;
   int a[N];
   int b[N];
public:
   void solve() {
       int t;
       cin >> t;
       while (t--) {
           int n, k;
           cin >> n >> k;
           for (int i = 0; i < n; ++i) cin >> a[i];
           for (int i = 0; i < n - 1; ++i) b[i] = abs(a[i] - a[i+1]);
           sort(b, b + n - 1);
           int sum = 0;
           for (int i = 0; i < n - k; ++i) sum += b[i];
           cout << sum << endl;
       }
   }
}
ac;

题目4

题目链接
题目大意:

输入:
第一行,整数𝑡 表示t个样例 𝑡 (1≤𝑡≤100)
每个样例两行
第一行整数𝑛,𝑘 (1≤𝑘≤𝑛≤100 ).
第二行整数𝑎1,𝑎2,…,𝑎𝑛(1≤𝑎𝑖≤500)

输出:
每个样例,输出最小的区间和。

Examples
input
3
4 2
1 3 5 2
6 3
1 9 12 4 7 2
12 8
1 9 8 2 3 3 1 8 7 7 9 2

output
4
11
2

题目解析:
n=1时,最小值就是a[1];
n=2时,最小值就是a[1]&a[2];
n=k时,最小值就是a[1]~a[k]的与,因为and操作只会使得结果更小;

假设最小值结果为m;
m不为0时,集合数量只能为1,因为拆分两个集合结果就变成2m,值会更大;
m为0时,集合数量可以拆分为多个&值为0的区间,那么从左到右遍历,累计出现&结果为0就算一个区间。

class Solution {
    static const int N = 201010;
    static const int inf = 0x7fffffff;
    int a[N];
    int b[N];
public:
    void solve() {
        int t;
        cin >> t;
        while (t--) {
            int n;
            cin >> n;
            for (int i = 0; i < n; ++i) cin >> a[i];
            int m = a[0];
            for (int i = 1; i < n; ++i) m = m&a[i];
            if (!m) {
                int cur = inf, ans = 0;
                for (int i = 0; i < n; ++i) {
                    cur = cur & a[i];
                    if (cur == m) {
                        ++ans;
                        cur = inf;
                    }
                }
                cout << ans << endl;
            }
            else {
                cout << 1 << endl;
            }
        }
    }
}
ac;

题目5

题目链接
题目大意:
给出n个整数数组a,现在可以进行操作:
选择数组中某个位置k,将a[k]以及之后的数字进行异或操作,将生成的数字放在第k+1位(原来位置k后面的数字被移除);

现在可以进行任意次上述操作,想知道在这个操作过程中,生成的数字最大为多少。

输入:
第一行,整数𝑡 表示t个样例 𝑡 (1≤𝑡≤100)
每个样例两行
第一行整数𝑛 (1≤𝑛≤1e5).
第二行整数𝑎1,𝑎2,…,𝑎𝑛(1≤𝑎𝑖≤2^8)

输出:
每个样例一行,输出最大的生成数字。

Examples
input
3
4
0 2 5 1
3
1 2 3
5
8 2 4 12 1

output
7
3
14

题目解析:
n=1时,只有一个值a[1];
n=2时,除了a[1~2],新增是a[1]&a[2];
n=3时,除了a[1~3],新增是a[3]&a[2](选择2和3合并),a[1]&a[2](先选择位置3生成a[4]=a[3],这样抵消a[3],再选择位置1生成a[1]&a[2]&a[3]&a[4]=a[1]&a[2]),a[1]&a[2]&a[3](选择位置1);
从末尾开始分析可以得知,每个末尾的数字有两种选择,要么加入前面的合成,要么复制一次然后被抵消;

题目给出的a[i]的范围很小,可以由此来降低复杂度,我们用dp[i][j]表示第i个整数往后,拼出结果数字为j的可能性,dp[i][j]=1表示有解,dp[i][j]=0表示无解;
这样从最后面往前dp就可以得到所有可能出现数字。

class Solution {
   static const int N = 202010;
   static const int M = 260;
   static const int inf = 0x7fffffff;
   int a[N];
   int dp[N][M];
public:
   void solve() {
       int t;
       cin >> t;
       while (t--) {
           int n;
           cin >> n;
           for (int i = 0; i < n; ++i) {
               cin >> a[i];
           }
           for (int i = 0; i < n+1; ++i)
           for (int j = 0; j < M; ++j) dp[i][j] = 0;
           int ans = 0;
           for (int i = n - 1; i >= 0; --i) {
               dp[i+1][0] = 1;
               for (int j = 0; j < M; ++j) {
                   if (dp[i + 1][j]) {
                       dp[i][j ^ a[i]] = 1;
                       ans = max(ans, j ^ a[i]);
                   }
               }
           }
           cout << ans << endl;
       }
   }
}
ac;
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