#4198. [Noi2015] 荷马史诗

[Noi2015] 荷马史诗

题目描述

追逐影子的人,自己就是影子。 ——荷马

Allison 最近迷上了文学。她喜欢在一个慵懒的午后,细细地品上一杯卡布奇诺,静静地阅读她爱不释手的《荷马史诗》。但是由《奥德赛》和《伊利亚特》组成的鸿篇巨制《荷马史诗》实在是太长了,Allison 想通过一种编码方式使得它变得短一些。

一部《荷马史诗》中有 nn 种不同的单词,从 11nn 进行编号。其中第 ii 种单词出现的总次数为 wiw_i。Allison 想要用 kk 进制串 sis_i 来替换第 ii 种单词,使得其满足如下要求:

对于任意的 1i,jn1\leq i,j\leq n,iji\not=j,都有:sis_i 不是 sjs_j 的前缀。

现在 Allison 想要知道,如何选择 sis_i,才能使替换以后得到的新的《荷马史诗》长度最小。在确保总长度最小的情况下,Allison 还想知道最长的 sis_i 的最短长度是多少?

一个字符串被称为 kk 进制字符串,当且仅当它的每个字符是 00k1k−1 之间(包括 00k1k−1)的整数。

字符串 Str1Str_1 被称为字符串 Str2Str_2 的前缀,当且仅当:存在 1tm1\leq t\leq m,使得 Str1=Str2[1t]Str_1=Str_2[1\dots t]。其中,mm 是字符串 Str2Str_2 的长度,Str2[1t]Str_2[1\dots t] 表示 Str2Str_2 的前 tt 个字符组成的字符串。

输入格式

输入文件的第 11 行包含 22 个正整数 n,kn,k,中间用单个空格隔开,表示共有 nn 种单词,需要使用 kk 进制字符串进行替换。

接下来 nn 行,第 i+1i+1 行包含 11 个非负整数 wiw_i,表示第 ii 种单词的出现次数。

输出格式

输出文件包括 22 行。

11 行输出 11 个整数,为《荷马史诗》经过重新编码以后的最短长度。

22 行输出 11 个整数,为保证最短总长度的情况下,最长字符串 sis_i 的最短长度。

4 2
1
1
2
2

12
2

提示

X(k)X(k) 表示 XX 是以 kk 进制表示的字符串。

一种最优方案:令 00(2)00(2) 替换第 11 种单词,01(2)01(2) 替换第 22 种单词,10(2)10(2) 替换第 33 种单词,11(2)11(2) 替换第 44 种单词。在这种方案下,编码以后的最短长度为:1×2+1×2+2×2+2×2=121\times 2+1\times2+2\times2+2\times2=12

最长字符串 sis_i 的长度为 22

一种非最优方案:令 000(2)000(2) 替换第 11 种单词,001(2)001(2) 替换第 22 种单词,01(2)01(2) 替换第 33 种单词,1(2)1(2) 替换第 44 种单词。在这种方案下,编码以后的最短长度为:1×3+1×3+2×2+2×1=121\times3+1\times3+2\times2+2\times1=12

最长字符串 sis_i 的长度为 33。与最优方案相比,文章的长度相同,但是最长字符串的长度更长一些。

对于所有数据,保证 2n1000002\leq n\leq100000,2k92\leq k\leq9

选手请注意使用 6464 位整数进行输入输出、存储和计算。

题目来源

NOI 2015