青少年编程知识记录 codecoming

【题解】亲戚



【题目描述】

若某个家族人员过于庞大,要判断两个是否是亲戚,确实还很不容易,现在给出某个亲戚关系图,求任意给出的两个人是否具有亲戚关系。

规定:x和y是亲戚,y和z是亲戚,那么x和z也是亲戚。如果x,y是亲戚,那么x的亲戚都是y的亲戚,y的亲戚也都是x的亲戚。

【输入描述】

第一行:三个整数n,m,p,(n<=5000,m<=5000,p<=5000),分别表示有n个人,m个亲戚关系,询问p对亲戚关系。

以下m行:每行两个数Mi,Mj,1<=Mi,Mj<=N,表示Mi和Mj具有亲戚关系。

接下来p行:每行两个数Pi,Pj,询问Pi和Pj是否具有亲戚关系。

【输出描述】

P行,每行一个’Yes’或’No’。表示第i个询问的答案为“具有”或“不具有”亲戚关系

【样例输入】

6 5 3  1 2  1 5  3 4  5 2  1 3  1 4  2 3  5 6

【样例输出】

Yes  Yes  No

标签: 并查集

作者:亿万年的星光 分类:题解目录 浏览:

【题解】宴会

【题目描述】

今人不见古时月,今月曾经照古人。

梦回长安,大唐风华,十里长安花,一日看尽。 

唐长安城是当时世界上规模最大、建筑最宏伟、规划布局最为规范化的一座都城。其营建 制度规划布局的特点是规模空前、创设皇城、三城层环、六坡利用、布局对称、街衢宽阔、坊 里齐整、形制划一、渠水纵横、绿荫蔽城、郊环祀坛。而所谓的十里长安街,位于长安城的中 轴线上,即唐长安城的朱雀大街,又称承天门大街。唐朝官员们住在各个“坊”里,上朝下朝 都需要通过朱雀大街。

为了保持各大家族的联系和友谊,各官员往往会每月办一次宴会。为了方便描述,我们把 朱雀大街看成一个数轴,各官员所居住的“坊”缩略为数轴上的一个坐标点。大家决定选一处 地点(该地点是数轴上的某一个点,不一定坐标点)办宴会。由于唐朝宵禁严格,大家又都希 望交流时间尽可能长,因此想要使宴会开始时间尽可能早。又因为大唐注重礼仪,因此,参加 宴会的官员会花一定时间盛装打扮过后才前往宴会地点(不一定是坐标点)。 更具体地,一条纵向的街道上(相当于一维坐标)有 n 个人居住,其中第i个人居住在xi (非负整数) 位置(坐标点)上。每月他们会选择在 x0(数轴上的某一个点,不一定坐标点) 出举办宴会。 已知第 i 个人从 xi 出发前往宴会地点 x0 处需要花费 |xi-x0| 的时间,另外,他还需要花费 ti的时间进行打扮,换言之,他共需要花费 |xi-x0| + ti 的时间到达宴会举办处。 假设初始时刻为 0 。

这 n 个人开始打扮和出发前往宴会处,他们想要使得宴会的开始时间 尽可能早,于是向你求助,请你帮助他们确定好最优的宴会举办地点 x0。 注:|xi-x0| 表示xi 与 x0 之差的绝对值,且题目中 n 个人的居住地点坐标均为整数。

【输入描述】

第一行一个正整数 T,表示测试数据的组数。 

接下来对于每组测试数据(注意:每组测试数据有 3 行数据,以下共 3*T 行数据):

 第一行一个正整数 n,表示总官员人数。

 第二行共 n 个非负整数x1,x2,x3,...xn 分别表示这 n 个人在数轴上的坐标。

 第三行共 n 个非负整数t1,t2,t3...tn分别表示这 n 个人出发前的打扮时间

【输出描述】

共输出 T 行数据,对于每组测试数据,输出一行一个实数(如果是整数按整数输出,如果有 小数,保留 1 位小数输出),表示使宴会开始时间最早的最优举办地点坐标x0。(很显然,x0是唯一的)

【样例输入】

7  1  0  3  2  3 1  0 0  2  1 4  0 0  3  1 2 3  0 0 0  3  1 2 3  4 1 2  3  3 3 3  5 3 3  6  5 4 7 2 10 4  3 2 5 1 4 6

【样例输出】

0  2  2.5  2  1  3  6

【样例说明】

初始时刻为 0。 对于第一组测试数据只有 1 个人,坐标为 0,打扮时间为 3,很显然 x0 就定在坐标 0 处,使 得宴会开始时间为 3 且最早。 

对于第二组测试数据有 2 个人,坐标分别为 3、1,打扮时间均为 0,很显然 x0 定在坐标 2 处,使得宴会开始时间为 1 且最早。 

对于第三组测试数据有 2 个人,坐标分别为 1、4,打扮时间均为 0,很显然 x0 定在坐标 2.5 处,使得宴会开始时间为 1.5 且最早。

【数据范围】

对于 30% 的数据,T=1,1<=n<=100, 0<=xi, ti<=1000;

对于 60% 的数据,T<=n<=10^4, 0<=xi, ti<=10^5; 

对于100%的数据,1<=T<=10^3, 1<=n<=10^5, 0<=xi, ti<=10^8,且保证所有测试数据的n加起来都不超过2*10^5



【数据结构】并查集1

1.引入

    对于一个集合S={a1, a2, …, an-1, an},我们还可以对集合S进一步划分: S1,S2,…,Sm-1,Sm,我们希望能够快速确定S中的两两元素是否属于S的同一子集。

    举个栗子,S={0,1, 2, 3, 4, 5, 6},如果我们按照一定的规则对集合S进行划分,假设划分后为S1={1, 2, 4}, S2={3, 6},S3={0, 5},任意给定两个元素,我们如何确定它们是否属于同一子集?某些合并子集后,又如何确定两两关系?基于此类问题便出现了并查集这种数据结构。

2.概念

    并查集是一种树型的数据结构,用于处理一些不相交集合的合并及查询问题。

并查集的思想是用一个数组表示了整片森林(parent),树的根节点唯一标识了一个集合,我们只要找到了某个元素的的树根,就能确定它在哪个集合里。

3.作用

    并查集可以高效的对元素进行分组(合并在一起),并且能快速的查询两个元素是否属于同一组。

4.基本操作

    合并:合并两个集合。join函数

    查找:判断两个元素是否在一个集合。find函数 

5.过程解释

    假如有两个集合,之间的关系可以用下面的图像表示:

一开始,分成两组,1和2是同一组,1和3是同一组,那么有没有什么办法可以将这两组练习起来。我们将1视为2的父级,1可以视为3的父级

这样,我们可以把图片划分成下面这样:

那么如果我们有其他的数据,比如下面的4,5,6这样表示

那么新问题来了,这两个集合如果在一块应该怎么表示呢?很简单,让这两个集合中的‘老大’打一架,谁赢了,谁就是两个集合共同的‘老大’。

假如 编号1 赢了,那么集合应该变成下面这样:

也就1成了所有人的‘老大’

那么也就是形成了一个等级严格的树形结构。

从数据结构上看,我们关注的重点是两个数据之间是否连通。

那么看下面这个例子

对于上面这个图,我们如何界定两个节点之间是否有关系呢?比如下面这两个题:

(1)问:2和3之间是否存在关系?

(2)问:3和7之间是否存在关系?

对于问题(1),我们从图中可以很明显的看出,2和3之间有关系,因为他们有共同的’老大‘。

对于问题(2),  我们从图中也可以明显的看出,3和7之间没有关系,因为从3开始往上找,发现老大是1,而从7开始找,我们发现老大是4,这两个老大(根节点)不一样,说明没有关系。

在做题中,也就是我们输入每组的对应关系如下,

1 2  1 3  4 5  4 6  6 7

然后询问任意两个数(节点)之间有没有关系?





6.代码实现

(1)初始化

我们用f数组表示父级元素节点,初始化代码如下

int f[100]; //父节点     //初始化 n个元素   void Init() {  	//使每个元素的根节点是其本身  	//即初始时每个元素都是单独的   	for(int i=1; i<=n; i++){  			f[i]=i;    	}   }

’每个节点都是自己的父节点‘



(2)查询操作

查询操作有两种实现方式,一种是递归实现,另一种是非递归实现。

递归实现:

int find(int x){      if(f[x] == x)          return x;      else          return find(f[x]);}

一层一层访问父节点,直至根节点(根节点的标志就是父节点是本身)。要判断两个元素是否属于同一个集合,只需要看它们的根节点是否相同即可。

非递归实现:

int find(int x) {  	while(f[x] != x) {  //直到元素的父节点是它本身,表示已经查询到了树的根  		x= f[x];  	return x; 			//返回根节点对应的元素   }





(3)合并

void merge(int a, int b) {  	//先找到两个元素对应的根对应的元素   	int fa = find(a);   	int fb = find(b);  	if(fa==fb) return;  	else f[fa]=fb;  //否则令元素 a的根指向元素 b的根   }

合并操作也是很简单的,先找到两个集合的代表元素,然后将前者的父节点设为后者即可。当然也可以将后者的父节点设为前者。

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【题解】高精度除法

【题目描述】

高精除以高精,求它们的商和余数。

【输入描述】

输入两个低于300位的正整数。

【输出描述】

输出商和余数。

【样例输入】

1231312318457577687897987642324567864324567876543245671425346756786867867867  1231312318767141738178325678412414124141425346756786867867867

【样例输出】

999999999748590  179780909068307566598992807564736854549985603543237528310337

标签: 高精度

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【题解】大整数乘法

【题目描述】

求两个不超过200位的非负整数的积。

【输入描述】

有两行,每行是一个不超过200位的非负整数,没有多余的前导0。

【输出描述】

一行,即相乘后的结果。结果里不能有多余的前导0,即如果结果是342,那么就不能输出为0342。

【样例输入】

12345678900  98765432100

【样例输出】

1219326311126352690000

标签: 高精度

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unsigned

在一些代码中,经常能看到unsigned这种数据类型,比如下面这样的。#include<iostream> using namespace std; int main(){ unsigned int x; int y; cin>>x>>y; cout<<x<<" "<<y; return 0; }那么
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【数论】快速乘

上一篇文章简单说了龟速乘的问题,有人觉得龟速乘还是太慢了,有没有什么办法再快一点,实际是有的,就是我们今天介绍的 快速乘。快速乘的原理和龟速乘不同,快速乘并不是基于二进制和位运算,严格来说,快速乘是利用了一个bug才实现的功能。这个bug 就是 long double 和long long 的定义范围不同。因为long double的范围比long long 大一些。它来源于下面这篇文章:什么意思呢?简单来说,就是就是在原地爆炸的边缘疯狂试探,把本来存进long long会炸掉的值先进行计算,用
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【数论】龟速乘

我们前面一篇文章学习了快速幂。它可以解决两类问题:a^b,(a^b)%c对于第一类,我们可以使用递归法或者迭代法可以求出,为了计算的快,我们可以引入位运算操作,但是目前来看,无论怎么优化都不能超过long long。对于第二类,是快速幂的优点所在,通过 (a*b)%m=(a%m * b%m) %m公式,我们可以将结果运算范围大大减小,使运算结果保持在m范围以内。但是,快速幂并不是万能的,比如下面这个例子求(a^b)%m。19260817 2333333 12345676543
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【数论】杨辉三角

一、起源 杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列。在欧洲,这个表叫做帕斯卡三角形。帕斯卡(1623----1662)是在1654年发现这一规律的,比杨辉要迟393年,比贾宪迟600年。杨辉三角是中国古代数学的杰出研究成果之一,它把二项式系数图形化,把组合数内在的一些代数性质直观地从图形中体现出来,是一种离散型的数与形的结合。可以看出,它与上节课讲的二项式系数一样。二、特点每个数等于它上方两数之和。每行数字左右对称,由1开始逐渐变大。第n行的数字有n项。前n行共[(1+n)n]/2 个数。
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【数论】二项式定理

一、基本概念

上面这个式子就叫做二项式定理,又称牛顿二项式定理,该定理给出两个数之和的整数次幂诸如展开为类似项之和的恒等式。二项式定理可以推广到任意实数次幂,即广义二项式定理。

 初中高中阶段比较常用的是二次方和三次方

(a+b)²=a²+2ab+b²

(a+b)³=a³+3a²b+3ab²+b²



扩展:常见平方和立方和公式及其变形:

(a+b)²=a²+2ab+b²

(a-b)²=a²-2ab+b²

a²-b²=(a+b)(a-b)

(a+b)³=a³+3a²b+3ab²+b²

(a-b)³=a³-3a²b+3ab²-b³

a³+b³=(a+b)(a²-ab+b²)

a³-b³=(a-b)(a²+ab+b²)

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