statement
给定长为 \(n\) 的数列 \(A_i,B_i\),求所有 \(n\) 排列 \(P_i\) 的权值最小值。\((2\le n \le10^6)\)
- 排列权值 \(=\max\left\{\max \limits_{1 \le i \le n} \{A_{P_i}^2-B_{P_{(i \bmod n)+1}}^2\},0\right\}\)。
solution
子任务 \(1\):\(n \le 10\),随心所欲的大暴力,阶乘复杂度转状压 dp,很典。
正解:求最大值最小,思维也许会被局限在二分上。然而,当发现难以 check 时,需跳出思维困境。
题面就是 \(n\) 个点,\(u \to v\) 这条边权为 \(A_u^2-B_v^2\),选择其中一些边,构成一个简单环包含所有点,这个简单环的最大权值最小。显然,刚好选择 \(n\) 条边。
不妨设 \(A_i\) 有序。
只考虑构成 \(1\) 个环的必要条件:出入度均为 \(1\)。这时就是一个贪心。假设当前 \(A_i\) 匹配 \(B_{l_i}\),来找一个 \(l_i\) 的最佳排列顺序。把某种 \(l\) 的排列方式交换 \(l_{i+1},l_i\),那么若 \(B_{l_{i+1}} \le B_{l_i}\) 交换后一定不差,癔症。因而 \(A_1\) 就该匹配最小的 \(B_i\),\(A_2\) 匹配慈孝的,以此类推。
这样搞就轻松拿捏 \(77\) 分了。但方法本身是有巨大问题的,它不充分,因此你的答案会变小。上述算法结束后,会生成若干个环。假设现在的 \(l_i\) 是最优排序后的。从调整角度入手,有如下引理:
若存在点 \(l_i,l_{i+1}\) 或 \(i,i+1\) 不在同一环内。断掉 \(i\) 到 \(l_i\) 和 \(i+1\) 到 \(l_{i+1}\) 的边,连接 \(i\) 到 \(l_{i+1}\),\(i+1\) 到 \(l_i\) 的边,则一定可以使 \(l_i,l_{i+1}\) 和 \(i, i+1\) 在同一个环内。
连接除 1. 以外的其他边一定不优。
引理 1 是显然的。引理 2 中,假设 \(j > i+1\),\(i\) 连接 \(l_j\),那么 \(j\) 连接 \(l_i\)。显然 \(j-1\) 连到 \(l_j\) 的边权更小,以此类推,这样直接连肯定不比一个一个的连接 \(i,i+1\),\(i+1, i+2\),\(\dots\),\(j-1,j\) 优秀。
于是我们想到冰茶集。将引理 1 中的边按边权排序,按顺序连接,不在同一环中的连,并贡献给答案,最终一定形成一个环。
所以……
code
#include <bits/stdc++.h>
#define PII pair<int,int>
#define FASTIO ios::sync_with_stdio(false), cin.tie(0), cout.tie(0)
#define rep(i, l, r) for (int i = l; i <= r; i++)
#define per(i, r, l) for (int i = r; i >= l; i--)
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 1e6+5, mod = 32767;
struct edge {int u, v, w;
} ed[N];
int n, id1[N], id2[N], fa[N], a[N], b[N];
inline int get(int x) {return x == fa[x] ? x : (fa[x] = get(fa[x]));
}
inline bool merge(int x, int y) {x = get(x), y = get(y);if (x == y) return false;fa[y] = x;return true;
}
signed main() {FASTIO;int xx, yy, zz;cin >> n >> a[1] >> a[2] >> xx >> yy >> zz;rep(i, 3, n) a[i] = (xx*a[i-1]%mod+yy*a[i-2]%mod+zz)%mod;cin >> b[1] >> b[2] >> xx >> yy >> zz;rep(i, 3, n) b[i] = (xx*b[i-1]%mod+yy*b[i-2]%mod+zz)%mod;rep(i, 1, n) fa[i] = id1[i] = id2[i] = i;sort(id1+1, id1+n+1, [](const int& x, const int& y) { return a[x] < a[y]; });sort(id2+1, id2+n+1, [](const int& x, const int& y) { return b[x] < b[y]; });int ans = 0;rep(i, 1, n) {int x = id1[i], y = id2[i]; merge(id1[i],id2[i]);ans = max(ans, a[x]*a[x]-b[y]*b[y]);}rep(i, 1, n-1) {int x = id1[i+1], y = id2[i];ed[i] = {x, y, a[x]*a[x]-b[y]*b[y]};}sort(ed+1, ed+n, [](const edge& x, const edge& y) { return x.w < y.w; });rep(i, 1, n-1) if (merge(ed[i].u, ed[i].v)) ans = max(ans, ed[i].w);cout << ans;return 0;
}