#P3552. 「COI 2020」Zagrade

「COI 2020」Zagrade

题目描述

译自 COI 2020 T4「Zagrade

众所周知,CIA 是一个负责收集,处理和分析国家安全情报的机构。他们也被怀疑拥有一个巨大的常用计算机密码库,并且在开发一些十分复杂的计算机密码破解工具。

现在风水轮流转了,你的任务是破解一个 CIA 服务器的安全系统。祝你好运!

他们自然深知一些人们在密码中使用的典型模式串。因此像尝试 123456\texttt{123456}password\texttt{password}1q2w3e4r\texttt{1q2w3e4r} 或者 welcome\texttt{welcome} 这些密码都是无效的。幸运的是,我们有一些未被发现的信息可能对你有用。

服务器的主密码由恰好 NN 个字符组成,这里 NN 是一个偶数。恰好一半的字符是左括号(即 (\texttt(),剩下恰好一半的字符是右括号(即 )\texttt ))。此外,他们的工程师决定暴露一个 API 给健忘的管理员,而不是使用通常的「忘记密码」功能。调用这个 API,管理员可以执行最多 QQ 次询问「密码从第 aa 个字符到第 bb 个字符组成的这个括号序列是否是数学意义上合法的」。

一个括号序列在数学意义上合法被如下递归定义:

  • ()\texttt{()} 是数学意义上合法的括号序列。
  • 如果 AA 是数学意义上合法的括号序列,则 (A)\texttt ( A\texttt ) 也是数学意义上合法的括号序列。
  • 如果 AABB 是数学意义上合法的括号序列,则 ABAB 也是数学意义上合法的括号序列。

交互过程

这是一道交互题。你的程序必须与 grader 通信,grader 会像题目描述一样模拟一个虚拟且不安全的 CIA 服务器。

在交互之前,你的程序应当从标准输入中读取一个偶数 NN 和整数 QQ,这两个整数的意义如题目描述。

在此之后,你的程序可以通过输出到标准输出来发送询问。每个询问必须输出到单独一行,格式为「? a b\texttt ? \ a\ b」,此处需要保证 1abN1\le a\le b\le N。在每次询问输出之后,你的程序都需要刷新标准输出,并从标准输入读取答案。如果答案是 11,则代表密码中第 aa 个字符到第 bb 个字符组成的这个括号序列是数学意义上合法的,否则,答案是 00。你的程序最多可以询问 QQ 次。

在你的程序已经推断出密码后,需要按「! x1x2xN\texttt ! \ x_1x_2\ldots x_N」这样的格式输出答案。这里字符 x1,x2,,xNx_1,x_2,\ldots ,x_N 代表密码。在此之后,你的程序需要再次刷新标准输出并停止运行。

评分

详细子任务附加限制及分值如下表所示。

子任务编号 附加限制 分值
11 1N1 000,Q=N241\le N\le 1\ 000,Q=\frac{N^2}{4},整个密码是数学意义上合法的 1414
22 1N1 000,Q=N241\le N\le 1\ 000,Q=\frac{N^2}{4} 77
33 1N105,Q=N11\le N\le 10^5,Q=N-1,整个密码是数学意义上合法的 5757
44 1N105,Q=N11\le N\le 10^5,Q=N-1 2222

交互样例

输入 输出 注释
6 96\ 9 密码是 ((()))\texttt{((()))},长度为 66,程序最多询问 99
? 1 6\texttt ?\ 1\ 6 11 整个密码是数学意义上合法的
? 1 2\texttt ?\ 1\ 2 00 ((\texttt{((} 不是数学意义上合法的
? 2 4\texttt ?\ 2\ 4 00 (()\texttt{(()} 不是数学意义上合法的
? 2 5\texttt ?\ 2\ 5 11 (())\texttt{(())} 是数学意义上合法的
? 3 4\texttt ?\ 3\ 4 11 ()\texttt{()} 是数学意义上合法的
! ((()))\texttt !\ \texttt{((()))} 推断出了正确的密码,CIA 被破解了