2020牛客暑期多校训练营(第三场) E.Two Matchings 构造+dp

tech2025-07-30  18

题目链接:E.Two Matchings

题意

让你构造两个长为n的序列p,q,这两个序列各个位都不相同,并且满足 p i ≠ i 且 p p i = i {p_i≠i 且p_{p_i} =i} pi=ippi=i。给你一个序列a,可以计算一个值 ( ∑ i = 1 n a b s ( a i − a p i ) ) / 2 {(\sum_{i=1}^{n}abs(a_i-a_{p_i}))/2} (i=1nabs(aiapi))/2,找符合条件的p、q中,计算值之和最小的是多少。

题解

本题先来分析p、q序列,题目中给出 p i ≠ i 且 p p i = i {p_i≠i 且p_{p_i} =i} pi=ippi=i,其实p,q序列相当于1,2,3…n中两两交换位置一次,由于n为偶数所以不会出现一个位置交换多次的现象。 如果要求 ( ∑ i = 1 n a b s ( a i − a p i ) ) / 2 {(\sum_{i=1}^{n}abs(a_i-a_{p_i}))/2} (i=1nabs(aiapi))/2最小,那么我们很容易可以先确定一个序列,就是序列a排序后,每相邻两个交换即可。

那么次小值如何确定? 如果n=4,那么次小值的序列是:4 1 3 2 如果n为6,那么次小值的序列是:6 3 2 5 4 1 一开始我在想为什么n=6时不为:3 1 4 2 6 5,最后发现这和我们第一次构造的序列:2 1 4 3 6 5最后两位相同,不合题意。

现在我们已经知道了n=4和n=6的最小值,那么我们还需要枚举n=8,10…的最小值吗。 当然不需要, g c d ( 4 , 6 ) = 2 {gcd(4,6)=2} gcd(4,6)=2,数论里由裴蜀定理得, 4 k 1 + 6 k 2 = g c d ( 4 , 6 ) = 2 {4k_1+6k_2=gcd(4,6)=2} 4k1+6k2=gcd(4,6)=2是有解的,那么就代表着4的倍数和6的倍数之和一定能表示2的倍数。 言外之意知道了4和6的最小值,剩下的n(偶数),我们可以通过递推求解。

设dp[i]:前i个数计算值之和的最小值。 初始化: dp[2]=inf dp[4]=a[4]+a[3]-a[2]-a[1] dp[6]=a[6]+a[5]-a[4]+a[3]-a[2]-a[1] 那么状态转移方程为: dp[n]=min(dp[i-4]+a[i]+a[i-1]-a[i-2]-a[i-3], dp[i-6]+a[i]+a[i-1]-a[i-2]+a[i-3]-a[i-2]-a[i-1])

代码

#include<iostream> #include <sstream> #include<algorithm> #include<cstdio> #include<cstring> #include<bitset> #include<cassert> #include<cctype> #include<cmath> #include<cstdlib> #include<ctime> #include<deque> #include<iomanip> #include<list> #include<map> #include<queue> #include<set> #include<stack> #include<vector> using namespace std; //extern "C"{void *__dso_handle=0;} typedef long long ll; typedef long double ld; #define fi first #define se second #define pb push_back #define mp make_pair #define pii pair<int,int> #define lowbit(x) x&-x //#define int long long const double PI=acos(-1.0); const double eps=1e-6; const ll mod=1e9+7; const ll inf=1e18; const int maxn=2e5+10; const int maxm=100+10; #define ios ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0);cout.tie(0); ll a[maxn]; ll dp[maxn]; int main() { int t; scanf("%d",&t); while(t--) { int n; scanf("%d",&n); for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%lld",&a[i]); sort(a+1,a+1+n); ll sum=0; for(int i=2;i<=n;i+=2) sum+=a[i]-a[i-1]; dp[2]=inf; dp[4]=a[4]+a[3]-a[2]-a[1]; dp[6]=a[6]+a[5]+a[3]-a[4]-a[2]-a[1]; for(int i=8;i<=n;i+=2) { dp[i]=min(dp[i-4]+(a[i]+a[i-1]-a[i-2]-a[i-3]), (dp[i-6]+a[i]+a[i-1]-a[i-2]+a[i-3]-a[i-4]-a[i-5])); } sum+=dp[n]; printf("%lld\n",sum); } }
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