题目描述
2048 年,第三十届 CSP 认证的考场上,作为选手的小明打开了第一题。这个题的样例有 n 组数据,数据从 1∼n 编号,i 号数据的规模为 ai。
小明对该题设计出了一个暴力程序,对于一组规模为 u 的数据,该程序的运行时间为 u2。然而这个程序运行完一组规模为 u 的数据之后,它将在任何一组规模小于 u 的数据上运行错误。样例中的 ai 不一定递增,但小明又想在不修改程序的情况下正确运行样例,于是小明决定使用一种非常原始的解决方案:将所有数据划分成若干个数据段,段内数据编号连续,接着将同一段内的数据合并成新数据,其规模等于段内原数据的规模之和,小明将让新数据的规模能够递增。
也就是说,小明需要找到一些分界点 1≤k1<k2<⋯<kp<n,使得:
$$\sum_{i=1}^{k_1} a_i\le \sum_{i=k_1+1}^{k_2} a_i \le \dots \le \sum_{i=k_p+1}^n a_i
$$
注意 p 可以为 0 且此时 k0=0,也就是小明可以将所有数据合并在一起运行。
小明希望他的程序在正确运行样例情况下,运行时间也能尽量小,也就是最小化
$$\left(\sum_{i=1}^{k_1} a_i \right)^2+\left(\sum_{i=k_1}^{k_2} a_i \right)^2+\cdots +\left(\sum_{i=k_p+1}^n a_i \right)^2
$$
小明觉得这个问题非常有趣,并向你请教:给定 n 和 ai,请你求出最优划分方案下,小明的程序的最小运行时间。
输入格式
从文件 partition.in
中读入数据。
由于本题的数据范围较大,部分测试点的 ai 将在程序内生成。
第一行两个整数 n,type。n 的意义见题目描述,type 表示输入方式。
- 若 type=0,则该测试点的 ai 直接给出。输入文件接下来:第二行 n 个以空格分隔的整数 ai,表示每组数据的规模。
- 若 type=1,则该测试点的 ai 将特殊生成,生成方式见后文。输入文件接下来:第二行六个以空格分隔的整数 x,y,z,b1,b2,m。接下来 m 行中,第 i(1≤i≤m)行包含三个以空格分隔的正整数 pi,li,ri。
对于 type=1 的 23∼25 号测试点,ai 的生成方式如下:
- 给定整数 x,y,z,b1,b2,m,以及 m 个三元组 (pi,li,ri)。
- 保证 n≥2。若 n>2,则 ∀3≤i≤n,$b_i = (x \times b_{i−1} + y \times b_{i−2} + z) \bmod 2^{30}$。
- 保证 1≤pi≤n,pm=n。令 p0=0,则 pi 还满足 ∀0≤i<m 有 pi<pi+1。
- 对于所有 1≤j≤m,若下标值 i(1≤i≤n)满足 pj−1<i≤pj,则有:
ai=(bimod(rj−lj+1))+lj
上述数据生成方式仅是为了减少输入量大小,标准算法不依赖于该生成方式。
输出格式
输出到文件 partition.out
中。
输出一行一个整数,表示答案。
5 0
5 1 7 9 9
247
样例说明 1
最优的划分方案为 {5,1},{7},{9},{9}。由 5+1≤7≤9≤9 知该方案合法。
答案为 (5+1)2+72+92+92=247。
虽然划分方案 {5},{1},{7},{9},{9} 对应的运行时间比 247 小,但它不是一组合法方案,因为 5>1。
虽然划分方案 {5},{1,7},{9},{9} 合法,但该方案对应的运行时间为 251,比 247 大。
10 0
5 6 7 7 4 6 2 13 19 9
1256
最优的划分方案为 {5},{6},{7},{7},{4,6,2},{13},{19,9}。
10000000 1
123 456 789 12345 6789 3
2000000 123456789 987654321
7000000 234567891 876543219
10000000 456789123 567891234
4972194419293431240859891640
样例 4
见附加文件 partition4.in、partition4.ans。
样例 5
见附加文件 partition5.in、partition5.ans。
数据范围与提示
测试点编号 |
n≤ |
ai≤ |
type= |
1∼3 |
10 |
10 |
0 |
4∼6 |
50 |
103 |
7∼9 |
400 |
104 |
10∼16 |
5×103 |
105 |
17∼22 |
5×105 |
106 |
23∼25 |
4×107 |
109 |
1 |
对于 type=0 的测试点,保证答案不超过 4×1018。
所有测试点满足:type∈{0,1},2≤n≤4×107,1≤ai≤109,1≤m≤105,1≤li≤ri≤109,0≤x,y,z,b1,b2<230。