uoj#P999. 【IOI2025】神话三峰

【IOI2025】神话三峰

东科迪勒拉山脉是安第斯山脉跨越玻利维亚的部分。它由连续的 $N$ 座山峰组成,从 $0$ 到 $N - 1$编号。山峰 $i$($0 \leq i < N$)的高度 $H[i]$ 是 $1$ 到 $N - 1$ 之间的整数。

对任意两座山峰 $i$ 和 $j$(其中 $0 \le i < j < N$),它们的距离定义为 $d(i, j) = j - i$。根据古老的印加传说,三座山峰是神话三峰的条件是:它们的高度与两两之间的距离在忽略顺序匹配

形式化地, $(i, j, k)$ 是神话三峰的条件为:

  • $0 \leq i < j < k < N$,
  • 山峰高度 $(H[i], H[j], H[k])$ 与两两之间的距离 $(d(i,j), d(i,k), d(j,k))$ 在忽略顺序后匹配。例如,对山峰 $0, 1, 2$,其两两之间的距离是 $(1, 2, 1)$,所以山峰高度 $(H[0],H[1],H[2]) = (1,1,2)$, $(H[0],H[1],H[2]) = (1,2,1)$ 和 $(H[0],H[1],H[2]) = (2,1,1)$ 都匹配,但山峰高度 $(1,2,2)$ 则不匹配。

该问题分为两个部分,分别对应子问题一或者子问题二。你可以按任意顺序解决这些子问题。特别地,你无需先完成子问题一再尝试子问题二。

子问题一

给定山脉的描述,你的任务是计算神话三峰的数量。

实现细节

你要实现以下函数:

long long count_triples(std::vector<int> H)
  • $H$: 长度为 $N$ 的数组,表示每座山峰的高度。
  • 对每个测试用例,该函数恰好被调用一次。

该函数返回一个整数 $T$,表示山脉中神话三峰的数量。

子问题二

你的任务是构造包含尽量多神话三峰的山脉。该子问题包含 $6$ 个有部分得分提交答案的子任务。

对每个子任务,你将获得两个正整数 $M$ 和 $K$,需要构造一个最多包含 $M$ 座山峰的山脉。如果你的答案中包含至少 $K$ 个神话三峰,你将获得该子任务的满分。否则,你的得分将与你的答案中所包含的神话三峰的数量成正比。

注意,你的答案必须是一个有效的山脉。具体来说,假设你的答案包含 $N$ 座山峰($N$ 必须满足 $3 \leq N \leq M$)。那么,山峰 $i$ 的高度 $H[i]$($0 \leq i < N$)必须是一个 $1$ 到 $N - 1$ 之间的整数。

实现细节

有两种提交解答的方法,你可以为每个子任务选择其中一种:

  • 输出文件
  • 函数调用

通过输出文件提交解答时,请创建并提交一个格式如下的文本文件:

N
H[0] H[1] ... H[N-1]

通过函数调用提交解答时,你需要实现以下函数。

std::vector<int> construct_range(int M, int K)
  • $M$: 最多允许的山峰数量。
  • $K$: 期望的神话三峰数量。
  • 对每个测试用例,该函数恰好被调用一次。

该函数应返回一个长度为 $N$ 的数组 $H$,表示每座山峰的高度。

输入格式

子问题一和二使用相同的评测程序示例,两个子问题的区别由输入的第一行确定。

子问题一的输入格式:

1
N
H[0] H[1] ... H[N-1]

子问题二的输入格式:

2
M K

输出格式

子问题一的输出格式:

T

子问题二的输出格式:

N
H[0] H[1] ... H[N-1]

注意,评测程序示例的输出格式与子问题二输出文件所需的格式一致。

输入输出样例 #1

输入 #1

1
7
4 1 4 3 2 6 1

输出 #1

3

说明/提示

子问题 1 例子

考虑以下调用。

count_triples([4, 1, 4, 3, 2, 6, 1])

该山脉中包含 $3$ 个神话三峰:

  • 对 $(i,j,k)=(1,3,4)$,高度 $(1,3,2)$ 与两两之间的距离 $(2,3,1)$ 匹配。
  • 对 $(i,j,k)=(2,3,6)$,高度 $(4,3,1)$ 与两两之间的距离 $(1,4,3)$ 匹配。
  • 对 $(i,j,k)=(3,4,6)$,高度 $(3,2,1)$ 与两两之间的距离 $(1,3,2)$ 匹配。

因此,该函数应该返回 $3$。

注意,$(0, 2, 4)$ 不构成神话三峰,因为其高度 $(4,4,2)$ 与两两之间的距离 $(2,4,2)$ 并不匹配。

子任务与得分规则

子问题一总共 $70$ 分。

子任务 分数 额外的约束条件
1 $8$ $N \leq 100$
2 $6$ 对每个满足 $0 \leq i < N$ 的 $i$,都有 $H[i] \leq 10$。
3 $10$ $N \leq 2000$
4 $11$ 山峰的高度是单调不下降的。 也就是说,对每个满足 $1 \leq i < N$ 的 $i$ 都有 $H[i - 1] \leq H[i]$。
5 $16$ $N \leq 50\,000$
6 $19$ 没有额外的约束条件。

子问题二总共 $30$ 分。 每个子任务的 $M$ 和 $K$ 值是固定的,如下表所示:

子任务 分数 $M$ $K$
7 $5$ $20$ $30$
8 $5$ $500$ $2000$
9 $5$ $5000$ $50\,000$
10 $5$ $30\,000$ $700\,000$
11 $5$ $100\,000$ $2\,000\,000$
12 $5$ $200\,000$ $12\,000\,000$

对每个子任务,如果你的答案不构成有效的山脉,你的得分将为 $0$(在 CMS 中被报告为 Output isn't correct)。否则,设 $T$ 表示答案中的神话三峰数量。 则你在该子任务中的得分为: $$5 \cdot \min\left(1,\frac{T}{K}\right)$$