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程序员进阶之算法练习(四十)Codeforces

程序员进阶之算法练习(四十)Codeforces

作者: 落影loyinglin | 来源:发表于2020-04-18 11:26 被阅读0次

    正文

    题目1

    题目链接
    题目大意:
    在一维坐标轴上有三个点,坐标是a、b、c;
    现在需要移动这三个点的位置,使得三个点之间两两间隔大于d;
    每次只能移动一个点,每秒只能移动距离1;
    问最少需要多少秒,才能满足要求。

    输入:
    一行,四个数字 𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑 (1≤𝑎,𝑏,𝑐,𝑑≤10^9)

    输出:
    最少的秒数。

    Examples
    input
    5 2 6 3
    output
    2

    题目解析:
    a、b、c之间没有关系,可以先排序,使得a<b<c。
    使得x=b-a, y=c-b,那么有:
    x>=d的时候,ans=max(0, d-y);
    y>=d的时候,ans=max(0, d-x);
    都不满足的时候,ans=(d-x)+(d-y);

        int a[3], d, ans = 0;
        cin >> a[0] >> a[1] >> a[2] >> d;
        sort(a, a + 3);
        int x = a[1] - a[0], y = a[2] - a[1];
        if (x >= d) {
            ans = max(0, d - y);
        }
        else if (y >= d) {
            ans = max(0, d - x);
        }
        else {
            ans = (d - x) + (d - y);
        }
        cout << ans << endl;
    

    题目2

    题目链接
    题目大意:
    小明用键盘的打字,但是键盘出现故障,每次敲击可能会出现多次结果,比如说按一次h,可能会出现"h"、"hh"、"hhh"等;
    现在给出小明打字的原始字符串和目标字符串,问目标字符串是否可能出现?
    比如说原始串是"hello",那么目标串可以为"hello", "hhhhello", "hheeeellllooo",但不能为"hell", "helo", "hhllllooo"。

    输入:
    第一行是整数t,表示t个样例;
    每个样例有2行输入,第1行是原始字符串,第2行是目标字符串;

    输出:
    对于每个样例,如果可能出现则输出YES,不可能则输出NO。

    Examples
    input
    5
    aa
    bb
    codeforces
    codeforce
    polycarp
    poolycarpp
    aaaa
    aaaab
    abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
    zabcdefghijklmnopqrstuvwxyz
    output
    NO
    NO
    YES
    NO
    NO

    题目解析:
    我们用sourceStr和targetStr来表示原始字符串和目标字符串,根据题目的要求:
    1、sourceStr是targetStr的子序列;
    2、sourceStr中间某些单词会重复,并且targetStr与sourceStr不同的部分,均由这个重复的单词组成。

    基于此,可以从左到右遍历sourceStr和targetStr,用x和y分别来表示sourceStr和targetStr的当前遍历进度;
    初始时,x=0, y=0;
    如果sourceStr[x]==targetStr[y],表示同时出现一个字符,那么直接++x和++y;
    如果sourceStr[x]!=targetStr[y],如果是普通字符串匹配,此时会fail,但是这里有题目要求2的特点,targetStr[y]可能是sourceStr[x-1]的重复;所以如果sourceStr[x-1]==targetStr[y],仍然可以++y,此时x不动;

    最后注意把y补齐,判断是否能否x==strlen(sourceStr),y==strlen(targetStr),表示是否填充完毕。

        int n;
        cin >> n;
        while (n--) {
            string a, b;
            cin >> a >> b;
            int x = 0, y = 0;
            while (x < a.length() && y < b.length()) {
                if (a[x] == b[y]) {
                    ++x;
                    ++y;
                }
                else {
                    if (x > 0 && b[y] == a[x - 1]) {
                        ++y;
                    }
                    else {
                        break;
                    }
                }
            }
            while (y < b.length()) {
                if (a.back() == b[y]) {
                    ++y;
                }
                else {
                    break;
                }
            }
            if (x == a.length() && y == b.length()) {
                cout << "YES" << endl;
            }
            else {
                cout << "NO" << endl;
            }
        }
    

    题目3

    题目链接
    题目大意:
    n个人参加测试,测试需要老师和学生一对一进行,同一时刻只能有一个学生在测试,每个人测试的耗时可能不同;
    现在按照1~n的顺序进行测试,已知测试的总时间为m,每个人的测试时间为t[i];
    老师想要知道,对于第i个人,最少需要直接放弃前面多少个人,才能有足够的时间让其能在规定时间m内完成测试;(每个人是相对独立的,对于第i个人和第i+1个人,放弃的人可能各不相同)

    输入:
    输入共两行
    第一行两个整数n and m,分别表示n个人和测试总时间m (1≤n≤100, 1≤m≤100)
    第二行是n个整数t[i],分别表示n个人的测试时间。(1≤𝑡[𝑖]≤100)

    输出:
    对于每个人,输出通过测试,需要放弃的最少人数;

    Examples
    input
    7 15
    1 2 3 4 5 6 7
    output
    0 0 0 0 0 2 3

    样例解释:
    对于前5个人,都不需要放弃任何人即可完成测试;
    对于第6个人,可以放弃第3、4个人,剩下的人可以完成测试;
    对于第7个人,可以放弃第3、4、5个人,剩下的人可以完成测试;

    题目解析:
    题目的数据范围比较小,可以使用较为粗暴的方式:
    记录前i个人的耗时之和sum,如果sum>m,则对前i个人排序,然后从大的开始淘汰,直到sum<=m即可。

        int n, m;
        cin >> n >> m;
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            cin >> a[i];
            sum += a[i];
            if (sum <= m) {
                ans[i] = 0;
            }
            else {
                sort(a, a + i);
                int tmp = sum;
                while (tmp > m) {
                    ++ans[i];
                    tmp -= a[i - ans[i]];
                }
            }
        }
        
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            cout << ans[i] << " ";
        }
        cout << endl;
    

    题目4

    题目链接
    题目大意:
    n个人参加测试,测试需要老师和学生一对一进行,同一时刻只能有一个学生在测试,每个人测试的耗时可能不同;
    现在按照1~n的顺序进行测试,已知测试的总时间为m,每个人的测试时间为t[i];
    老师想要知道,对于第i个人,最少需要直接放弃前面多少个人,才能有足够的时间让其能在规定时间m内完成测试;(每个人是相对独立的,对于第i个人和第i+1个人,放弃的人可能各不相同)

    输入:
    第一行两个整数n and m ,分别表示n个人和测试总时间m (1≤n≤2⋅1e5, 1≤m≤2⋅1e7)
    第二行是n个整数t[i],分别表示n个人的测试时间。(1≤𝑡[𝑖]≤100)

    输出:
    对于每个人,输出通过测试,需要放弃的最少人数;

    Examples
    input
    7 15
    1 2 3 4 5 6 7
    output
    0 0 0 0 0 2 3

    样例解释:
    对于前5个人,都不需要放弃人即可完成测试;
    对于第6个人,可以放弃第3、4个人,剩下的人可以完成测试;
    对于第7个人,可以放弃第3、4、5个人,剩下的人可以完成测试;

    题目解析:
    相对上一题,这里的数据量更加大。如果再每次排序,复杂度会到达O(N^2logN)的级别。
    这里可以用优先队列来进行优化:
    维持两个队列,一个是大顶堆top_queue,表示所有已经选中参加考试的人的耗时;
    一个是小顶堆tmp_queue,表示所有已经没有被选中参加考试的人的耗时;
    从左到右遍历每个人,对于第i个人,如果top_queue中所有人的耗时加上a[i],仍小于等于m,则答案为tmp_queue的size;
    如果top_queue中所有人的耗时加上a[i]大于m,则表示top_queue中的人某些人需要被放弃;
    我们从耗时最长的人开始放弃,直到top_queue的总耗时+a[i]<=m,放弃的人都放入tmp_queue,此时答案为tmp_queue的size;

    在得到第i个人的耗时之后,将a[i]放入tmp_queue,然后不断从tmp_queue取出最小值x,如果top_queue的总耗时+x<=m,则可以把x放入top_queue。

    对于第i个人,top_queue 相当于前i-1个人中,总耗时不大于m的集合,top_queue.top为耗时最长的人;
    tmp_queue 表示没被选中人的集合,tmp_queue.top为耗时最短的人;

    这个解决理论上是OK的,但是在case13会遇到RunTime Error,比较奇怪;最后查出来是数组越界,但是RE报错在一些完全无关的地方。
    fix这个bug之后,顺利通过。

    其他思路:
    观察题目的数据范围,发现每个人的分数范围是[1, 100],那么可以用一个人数组来做聚合,避免重复的排序。
    a[i] 表示分数为i的人数;
    对于第i个人,假设其耗时是k,总耗时不能超过m,那么其他人的耗时是left_time=m-k;
    从1~100去遍历分数,对于分数为i的人数有a[i]个;

    int t = min(a[j], left_time / j);
    cnt += t;
    left_time -= t * j;
    

    我们选中了t个分数为i的人。
    从小到大遍历一次,相当于我们从分数小的开始选,一直到不能选为止,得到总耗时不超过(m-k)的有cnt个人。
    那么答案就是剩下的人。

    总结

    题目1是简单题,注意a/b/c的大小是随机,但题目样例也给出这种case;
    题目2是字符串匹配,细节是x和y匹配到边界的处理,非常容易出错;
    题目3是暴力枚举,要发现题目范围小;
    题目4是贪心,题目3的基础加大数据范围,可以选择用数据结构来优化处理速度,也可以从题目较小的数据范围入手,更好的针对题目进行优化;

    以上题目均来自http://codeforces.com/contest/1185,时间和能力原因只完成了四道题,有兴趣的朋友可以接着去做。

    题外话

    这是算法练习系列的第四十篇,目标是一百篇。

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