#P6305. [eJOI2018] 循环排序

[eJOI2018] 循环排序

题目描述

给定一个长为 nn 的数列 {ai}\{a_i\} ,你可以多次进行如下操作:

选定 kk 个不同的下标 i1,i2,iki_1,i_2\cdots,i_k(其中 1ijn1\leq i_j\leq n),然后将 ai1a_{i_1} 移动到下标 i2i_2 处,将 ai2a_{i_2} 移动到下标 i3i_3 处,……,将 aik1a_{i_{k-1}} 移动到下标 iki_k 处,将 aika_{i_k} 移动到下标 i1i_1 处。

换言之,你可以按照如下的顺序轮换元素:$i_1\rightarrow i_2\rightarrow\cdots\rightarrow i_{k}\rightarrow i_1$。

例如:n=4,{ai}={10,20,30,40},i1=2,i2=3,i3=4n=4,\{a_i\}=\{10,20,30,40\},i_1=2,i_2=3,i_3=4 ,则操作完成后的 aa 数列变为 {10,40,20,30}\{10,40,20,30\}

你的任务是用操作次数最少的方法将整个数列排序成不降的。注意,所有操作中选定下标的个数总和不得超过 ss 。如果不存在这样的方法(无解),输出 -1

输入格式

第一行,两个整数,nnss

第二行,nn 个整数 a1na_{1\cdots n},表示数列 {ai}\{a_i\}

输出格式

如果无解,仅输出 -1

否则,第一行输出一个整数 qq(可以为 00 ,参见样例 3 ),表示最少需要进行的操作次数。

接下来 2×q2\times q 行描述每次操作。

对于每次操作,先输出一个整数 kk 表示此操作选定的下标数量,然后在下一行中输出 kk 个整数 i1ki_{1\cdots k}

在操作次数 qq 最少的情况下,你可以输出任意一种可行方案。

5 5
3 2 3 1 1
1
5
1 4 2 3 5
4 3
2 1 4 3
-1
2 0
2 2
0
6 9
6 5 4 3 2 1
2
6
1 6 2 5 3 4
3
3 2 1
6 8
6 5 4 3 2 1
3
2
3 4
4
1 6 2 5
2
2 1

提示

【样例一解释】

你可以用两次操作 1411\rightarrow 4\rightarrow 123522\rightarrow 3\rightarrow 5\rightarrow 2 排序数组,但这样会 WA,因为你的任务是最小化 qq ,而最优解的 q=1q=1

一种可行的方法是 $1\rightarrow 4\rightarrow 2\rightarrow 3\rightarrow 5\rightarrow 1$,即样例输出。

【样例二解释】

所有操作中选定下标的个数总和的最小值为 44(一种可行的方法是 1211\rightarrow 2\rightarrow 13433\rightarrow 4\rightarrow 3),因此无解。

【样例三解释】

数组已经有序,因此不需要进行操作。

补充说明:样例 4 和 5 满足子任务 6 和 7 的限制。


【数据范围】

对于 100%100\% 的数据:1n2×1051\leq n\leq 2\times 10^50s2×1050\leq s\leq 2\times 10^51ai1091\leq a_i\leq 10^9

子任务编号 分数 限制
11 00 样例
22 55 n,s21ai2n,s\leq 2 且 1\leq a_i\leq 2
33 n5n\leq 5
44 1ai21\leq a_i\leq 2
55 1010 a是个排列,s=2×na 是个排列,s=2\times n
66 a是个排列,n103a 是个排列,n\leq 10^3
77 1515 a是个排列a 是个排列
88 s=2×ns=2\times n
99 n103n\leq 10^3
1010 2020 无特殊限制

来源:eJOI2018 Problem F「Cycle Sort」

说明:翻译来自 LOJ