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【AtCoder】【思維】【置換】Rabbit Exercise

題意:

有n只兔子,i號兔子開始的時候在a[i]號位置。每一輪操作都將若干只兔子依次進行操作: 加入操作的是b[i]號兔子,就將b[i]號兔子移動到關於b[i]-1號兔子現在所在的位置對稱的地方,或者是關於b[i]+1號兔子現在所在的位置對稱的地方,兩者是等概率的。現在給出每一輪操作的兔子編號及順序,要你求k輪之後每隻兔子的位置的期望。保證操作的兔子編號為2~n-1。

資料範圍:

1<=n,每一輪的運算元量<=100000 1<=k<=10^18

思路:

看見k這麼大,肯定第一反應是有某種週期。 然後來看單獨的一輪操作,是一個簡單的求解期望的問題。因為選擇b[i]-1號兔子和b[i]+1號兔子是等概率的,那麼當前這隻兔子的期望位置也就是確定的,也就是2

a[b[i]1]a[b[i]]+2a[b[i]+1]a[b[i]]2=a[b[i]+1]+a[b[i]1]a[b[i]]\dfrac{2a[b[i]-1]-a[b[i]]+2a[b[i]+1]-a[b[i]]}{2}=a[b[i]+1]+a[b[i]-1]-a[b[i]]。那麼對於單輪的操作來說,就變得簡單了,就是按順序將每個兔子的位置變為上面所說的值。 那麼考慮有多輪的情況。參考了網上的題解之後,原來是一個很妙的做法,考試的時候我當然沒有想到╮(╯﹏╰)╭ 觀察改變之前的序列與查分之後的序列的差分陣列。 之前:a[1],a[2],a[3] -> 差分陣列:a[1],a[2]-a[1],a[3]-a[1] 之後:a[1],a[1]+a[3]-a[2],a[3] -> 差分陣列:a[1],a[3]-a[2],a[2]-a[1] 神奇的事情發生了!!我們發現差分陣列中,竟然是兩個位置,也就是i和i+1對換了位置!! 那麼到了這裡,也就不難發現這就是置換了。將每一個迴圈求出來,然後對於每一個迴圈,假設迴圈長度為T,那麼讓k%=T,然後講這個迴圈涉及到的所有的位置的答案都求出來,然後就做到O(n)。

程式碼:

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<vector>
#define MAXN 100000
using namespace std;
typedef long long LL;
vector<int> turns[MAXN+5];//用vector來記錄每一個迴圈
LL k;
int n,m,tcnt=0,chs[MAXN+5],id[MAXN+5],id2[MAXN+5];
//id存的是單次操作之後的狀態,id2存的是k次操作之後的操作
LL x[
MAXN+5],a[MAXN+5]; LL a2[MAXN+5],x2[MAXN+5]; //a2是之後的差分序列,x2是之後的兔子位置 bool vis[MAXN+5]; int main() { // freopen("rabbit.in","r",stdin); // freopen("rabbit.out","w",stdout); scanf("%d",&n); for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%lld",&x[i]),id[i]=i; for(int i=1;i<=n;i++) a[i]=x[i]-x[i-1]; scanf("%d %lld",&m,&k); for(int i=1;i<=m;i++) scanf("%d",&chs[i]),swap(id[chs[i]],id[chs[i]+1]); for(int i=1;i<=n;i++) { int p=i; if(vis[p]==true) continue; tcnt++; while(vis[p]==false) { vis[p]=true; turns[tcnt].push_back(p); p=id[p]; } } for(int i=1;i<=tcnt;i++) { int T=(int)turns[i].size();//對於每一個迴圈單獨計算 int pos=k%T; //處理出開頭位置所對應的最終位置,然後向後挪到來求出這個迴圈裡的其他元素所對應的答案 for(int j=0,p=pos;j<(int)turns[i].size();j++,p=(p+1)%T) id2[turns[i][j]]=turns[i][p]; } for(int i=1;i<=n;i++) a2[i]=a[id2[i]]; for(int i=1;i<=n;i++) x2[i]=x2[i-1]+a2[i]; for(int i=1;i<=n;i++) printf("%lld.0\n",x2[i]);//因為題目要求,強行加一個.0 return 0; }