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NOIp2017 时间复杂度 题解

分析

模拟,模拟,还是模拟。

给定了 $n$ 行 A++ 代码和一个小明算的时间复杂度,判断此复杂度是否正确($Yes$ 和 $No$)。

若代码存在语法问题($F$ 与 $E$ 未匹配或变量名重复定义),则输出 $ERR$。

思路

循环可以嵌套,也可以并列,考虑用栈来模拟每一组循环。

使用两个栈,一个使用结构体维护循环信息 $st$,一个维护当前的时间复杂度信息 $opts$。

为了方便,开始之前先将 $opts$ 内压入一个 0。

(本题解时间复杂度表示中,$w$ 表示复杂度为 $O(n^w)$。)


接下来是模拟流程。

维护一个整数数组 $u$,$u_c$ 表示字符 $c$ 在此时被使用的次数。

如果读取到 $F$:

- 将循环的参数 $i$、$x$ 和 $y$ 压入 $st$;为方便,将 $n$ 看做 101。

- 如果此前参数 $i$ 已经被使用,则将 $isERR$ 设为 1;

- 将 $u_i$ 的值增加 1;

- 将 0 压入 $opts$。


如果读取到 `E`:

- 若此时栈空,即没有循环需要退出,$isERR$ 设为1;

- 否则弹出当前 $st$ 顶的循环,使用 $opts$ 栈顶更新 $opts$ 次顶的时间复杂度。弹出栈顶。将 $u_i$ 的值减少 1。


当 $l$ 行代码运行完毕,若 $st$ 栈内仍有元素,则将 $isERR$ 设为 1。

最后,判定算得结果是否与小明的答案相同即可。

更新时间复杂度

本题解将着重讲解一下时间复杂度的更新。

对于一层循环 ${i,x,y}$,其复杂度与内部的所有嵌套的子循环有关,且为所有嵌套的子循环中时间复杂度的最大值,再加上该循环自身的复杂度。

首先,若此循环中 $x>y$,即无法进入,则此循环及往下的复杂度一定为 $O(1)$,表示为 0;

若 $y=101$ 且 $x\neq 101$,则此循环的复杂度为 $O(n)$,表示为 1。

特别地,$x$ 与 $y$ 都为 101 时,此循环的复杂度仍记为 $O(1)$。

CODE


#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
#define rev(x) reverse(x.begin(),x.end())
#define lb(x) (x&(-x))
using namespace std;
struct node{
    char varName;
    int from,to;
    node(){
        varName=' ';
        from=to=0;
    }
    bool ableToRun(){
        return from<=to;
    }
};
int varNameIsUsed[26];
stack<node> st;
stack<int> opts;
int main(){
	ios::sync_with_stdio(false);
	cin.tie(0),cout.tie(0);
//	freopen("2017complexity.in","r",stdin);
//	freopen("2017complexity.out","w",stdout);
	
	int t;cin>>t;
	while(t--){
	    while(!st.empty()) st.pop();
	    while(!opts.empty()) opts.pop();
	    opts.push(0);
	    memset(varNameIsUsed,0,sizeof varNameIsUsed);
	    bool isERR=false;
	    
	    int ls;cin>>ls;
	    string ops;cin>>ops;
	    
	    for(int lne=1;lne<=ls;lne++){
	        char p;cin>>p;
	        if(p=='F'){
	            node wp;
	            cin>>wp.varName;
	            string fm,tm;cin>>fm>>tm;
	            if(fm=="n") wp.from=101;
	            else{
	                int nw=0;
	                for(int i=0;i<fm.length();i++) nw=nw*10+fm[i]-'0';
	                wp.from=nw;
                }
	            if(tm=="n") wp.to=101;
                else{
	                int nw=0;
	                for(int i=0;i<tm.length();i++) nw=nw*10+tm[i]-'0';
	                wp.to=nw;
                }
                
                if(varNameIsUsed[wp.varName-'a']) isERR=true;
                varNameIsUsed[wp.varName-'a']++;
                
	            st.push(wp);
	            opts.push(0);
	            
            }else{
                if(!st.empty()){
                    node tp=st.top();
                    st.pop();
                    
                    varNameIsUsed[tp.varName-'a']--;
                    
                    int nwOpt=(opts.top()+(tp.to==101&&tp.from!=101?1:0))*tp.ableToRun();
                    opts.pop();
                    int kkk=opts.top();
                    opts.pop();
                    kkk=max(kkk,nwOpt);
                    opts.push(kkk);
                }else{
                    isERR=true;
                }
            }
        }
        if(!st.empty()) isERR=true;
        
        int opsINT=0;
        if(ops=="O(1)") opsINT=0;
        else{
            for(int i=4;i<ops.length()-1;i++) opsINT=opsINT*10+ops[i]-'0';
        }
        
        if(isERR) cout<<"ERR"<<endl;
        else if(opsINT==opts.top()) cout<<"Yes"<<endl;
        else cout<<"No"<<endl;
        
        
    }
	
	return 0;
}



题目2865  [NOIP 2017]时间复杂度      评论
2024-11-09 02:58:47    
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bowen
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提示!

该题解未通过审核,建议分享者本着启发他人,照亮自己的初衷以图文并茂形式完善之,请勿粘贴代码。

#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()

{

freopen("poker.in","r",stdin);

freo

........................................................................

该题解等待再次审核

........................................................................(剩余 821 个中英字符)

题目4049  [CSP 2024 J]扑克牌
2024-11-04 18:15:34    
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yuan
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题目3055  [NOIP 2018]赛道修建      1      评论
2024-10-24 23:23:50    
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yuan
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AeeE5x
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CSP 2022J 解密 题解

首先分析题目

对于给定的 $n$,$e$,$d$,询问是否存在一组正整数 $p$,$q$ 满足 $pq=n$ 且 $(p-1)(q-1)+1=ed$。

S.1

考虑暴力。

枚举每组 $pq=n$,检查是否满足 $(p-1)(q-1)+1=ed$。

时间复杂度 $O(k\sqrt{n})$,预计20pts(但实际上40pts)。

S.2(正解)

注意到 $n$ 的范围特别大,考虑分析题目的式子。

$$(p-1)(q-1)+1=ed$$

$$pq-p-q+2=ed$$

$$n-p-q+2=ed$$

$$n-ed+2=p+q$$

令 $m=n-ed+2$。

结合上面的 $pq=n$,注意到这是一个方程。

尝试换元,得到一元二次方程 $p^2-mp+n=0$,只需检验两个根是否都为正整数即可。

时间复杂度 $O(k)$。预计100pts。


题目3778  [CSP 2022J]解密      4      评论
2024-10-09 20:46:13    
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黄晨皓表白王元汝
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这道题可以使用分治算法和暴力枚举来解决

先写一下分治的思路

我们需要找到一个k使得k%n的值在L和R区间内最大。

递归步骤:


要先知道:

如果 L > R,说明区间为空,返回 0。

步骤:

计算中间值 mid。

如果 mid % n 不为 0,则比较 mid % n 和右半边 [mid + 1, R] 的结果,返回较大的值。

如果 mid % n 为 0,则递归地在左半边区间 [L, mid - 1] 查找。

举个栗子

假设 L = 3, R = 10, n = 5

第一次调用 find(3, 10, 5):

mid = 6

mid % n = 6 % 5 = 1(非零)

比较 1 和 find(7, 10, 5) 的结果。

第二次调用 find7, 10, 5):

mid = 8

mid % n = 8 % 5 = 3(非零)

比较 3 和 find(9, 10, 5) 的结果。

第三次调用 find(9, 10, 5):

mid = 9

mid % n = 9 % 5 = 4(非零)

返回 4。

第二次调用返回 3 和 4 比较,返回 4。

第一次调用返回 1 和 4 比较,返回 4。

最终答案为 4。

OK,写个栗子(第一次发题解,用ai再给我改了一遍)



// 计算按照规则分糖果后剩余的数量

int jisuan(int n, int k) {

   int shengYu = k;

   while (shengYu >= n) {

       shengYu -= n;

   }

   return shengYu;

}

// 分治算法函数

int fenZhiSuanFa(int n, int zuoBian, int youBian) {

   if (zuoBian == youBian) {

       return jisuan(n, zuoBian);

   }

   int zhongJian = (zuoBian + youBian)/2;

   int shengYu_zhongJian = jisuan(n, zhongJian);

   int shengYu_zhongJian_jia_1 = jisuan(n, zhongJian + 1);

   int shengYu_zhongJian_jian_1 = jisuan(n, zhongJian - 1);

   if (shengYu_zhongJian >= shengYu_zhongJian_jian_1 && shengYu_zhongJian >= shengYu_zhongJian_jia_1) {

       return shengYu_zhongJian;

   } else if (shengYu_zhongJian_jian_1 > shengYu_zhongJian) {

       return fenZhiSuanFa(n, zuoBian, zhongJian - 1);

   } else {

       return fenZhiSuanFa(n, zhongJian + 1, youBian);

   }

}




其余种算法

暴力枚举

其中可以做一些优化

1.当枚举到一个数等于小朋友数-1时,跳出循环直接输出

2.处理所有模数为 0 的情况:

如果所有可能的 k 值模 n 都为 0,并且 L 允许我们拿更少的糖果,输出 n - 1。

贪心



想象一下我们有很多堆糖果,每堆有n个(n是小朋友的数量)。我们先看看最多能有多少整堆的糖果,之后就是用R(最多能拿的糖果数)除以n。比如说R是 17,n是 5,那 17 除以 5 等于 3 堆还余 2 个,这里的 3 就是商,2 就是余数。然后我们想啊,如果我们能拿的最少糖果数L,比 3 堆糖果(也就是n乘以 3)再多 2 个(余数)这个数量要小或者相等,那我们就拿这个数量(3 堆再多 2 个)的糖果。按照分糖果的规则,所有小朋友每次拿一个,最后剩下的就是那 2 个,这就是我们能得到的最多剩余糖果了。但是,如果L比这个 3 堆再多 2 个的数量要大呢?那就说明在L到R这个范围里,最划算的就是拿L个糖果了。然后按照分糖果规则分完后,剩下的糖果数量就是L除以n得到的余数。就好像L是 13,n是 5,13 除以 5 余 3,那最后剩下的就是 3 个糖果。






(第一次发题解,发的不行,建议大家就是做个参考,内容用ai验证过了)

其实就是看同学都发了必须对标以下(bushi)

//是谁说直接模拟会爆的






题目3615  [CSP 2021J]分糖果      5      2 条 评论
2024-10-08 20:48:32