loj#P3529. 「APIO 2021」六边形领域

「APIO 2021」六边形领域

题面描述

对于一个用六边形无限平铺的平面,Pak Dengklek 站在其中一个格子上,并称该格子为初始格子。如果六边形平铺中的两个格子有公共边,则称它们是相邻的格子。对于一步移动,Pak Dengklek 可以从一个格子向六个可能的方向(编号为 161\ldots 6,如下图所示)移动到与其相邻的格子上。

hexagon-directions.png

对于某个由 NN 次行动构成的行动序列,Pak Dengklek 可以用其产生的路径(对应一个按序访问的格子序 列)构造一个领域。其中第 ii 次行动由移动方向 D[i]D[i] 和在该方向上的移动步数 L[i]L[i] 组成,并且该路径应有如下性质:

  • 路径是封闭的,这意味着在格子序列中,起点格子与终点格子(即初始格子)相同。
  • 路径是简单的,这意味着在格子序列中,除了初始格子访问过恰好两次(起点和终点分别访问一次),其他格子只能被访问至多一次。
  • 路径是暴露的,这意味着在格子序列中,每个格子与至少一个不在序列中出现过的非内部格子相邻。
    • 如果一个格子不在格子序列中出现过,并且从它出发,在不经过格子序列中任何格子的情况下,(通过若干步移动)只能访问到有限个格子,我们就称该格子是内部格子。

下图是一个符合上述条件的路径例子。其中:

  • 11 号格子(粉色)是初始格子。
  • 被编号的格子(淡蓝色)组成格子序列,编号代表它被访问的顺序。
  • 被标上叉号的格子(深蓝色)是内部格子。

hexagon-path.png

构造出的领域只包含所有路径上的格子和内部格子。领域中格子 cc 的距离定义为:在只经过领域中包含格子的情况下,从初始格子出发到达 CC 所需要的最少移动步数。领域中一个格子的分数定义为 A+dBA+d\cdot B,其中 AABB 是 Pak Dengklek 给定的常数,dd 是该格子在领域中的距离。下图给出了用上示路径构成的领域中每个格子的距离。

hexagon-distances.png

请帮助 Pak Dengklek 计算,用给出的行动序列构成的领域中,所有格子的分数之和。由于总分数值可能很大,最终结果对 109+710^9+7 取模。

实现细节

你需要实现下列函数:

int draw_territory(int N, int A, int B, int[] D, int[] L)
  • NN:行动序列中行动的次数。
  • A, BA,~B:分数计算中的常数。
  • DD:大小为 NN 的数组,其中 D[i]D[i] 表示第 ii 次行动的方向。
  • LL:大小为 NN 的数组,其中 L[i]L[i] 表示第 ii 次行动的移动步数。
  • 函数应该返回用给出的行动序列所构成的领域中,所有格子的分数总和对 109+710^9 + 7 取模后的值。
  • 该函数将被调用恰好一次。

例子

考虑下列调用:

draw_territory(17, 2, 3,
               [1, 2, 3, 4, 5, 4, 3, 2, 1, 6, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 1],
               [1, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 2, 3, 2, 3, 1, 6, 3, 3, 2, 1])

该行动序列和上述题面中给出的例子相同。下表列出了该领域中所有可能的距离值所对应的分数。

距离值 格子数 每个格子分数 总分数
00 11 2+0×3=22+0\times 3=2 1×2=21\times 2=2
11 44 2+1×3=52+1\times 3=5 4×5=204\times 5=20
22 55 2+2×3=82+2\times 3=8 5×8=405\times 8=40
33 66 2+3×3=112+3\times 3=11 6×11=666\times 11=66
44 44
2+4×3=142+4\times 3=14 4×14=564\times 14=56
55 33 2+5×3=172+5\times 3=17 3×17=513\times 17=51
66 44 2+6×3=202+6\times 3=20 4×20=804\times 20=80
77 2+7×3=232+7\times 3=23 4×23=924\times 23=92
88 55 2+8×3=262+8\times 3=26 5×26=1305\times 26=130
99 33 2+9×3=292+9\times 3=29 3×29=873\times 29=87
1010 44 2+10×3=322+10\times 3=32 4×32=1284\times 32=128
1111 55 2+11×3=352+11\times 3=35 5×35=755\times 35=75
1212 22 2+12×3=382+12\times 3=38 2×38=762\times 38=76

总分数值为 $2 + 20 + 40 + 66 + 56 + 51 + 80 + 92 + 130 + 87 + 128 + 175 + 76 = 1003$。

因此,draw_territory 应该返回 10031003

17 2 3
1 1
2 2
3 2
4 1
5 1
4 1
3 1
2 2
1 3
6 2
2 3
3 1
4 6
5 3
6 3
6 2
1 1
1003

数据范围与提示

# 分值 特殊限制
11 33 N=3, B=0N=3,~B=0
22 66 N=3N=3
33 1111 LL 中的元素之和不超过 20002000
44 1212 B=0B=0LL 中的元素之和不超过 200000200000
55 1515 B=0B=0
66 1919 LL 中的元素之和不超过 200000200000
77 1818 L[i]=L[i+1] (0iN2)L[i]=L[i+1]~(0\le i\le N-2)
88 1616 无特殊限制

对于 100%100\% 的数据,有 3<N<2000003<N<2000000<A, B<1090<A,~B<10^91<D[i]<6, L[i]1(0iN1)1<D[i]<6,~L[i]\geq 1(0\leq i\leq N-1)LL 中的元素之和不超过 10910^9,且给出的行动序列所对应的路径一定是封闭、简单和暴露的。