Динамическое программирование

Костя и Женя — создатели группы <<Бумага>> — после выпуска легендарного альбома решили создать новое музыкальное объединение <<дневные грузчики>>, для этого им нужно найти двух новых людей.

Они пригласили на кастинг \(n\) человек. Кастинг продлится \(q\) дней. В \(i\)-й из дней Костя и Женя хотят найти двух человек на отрезке с \(l_i\) по \(r_i\), которые больше всего подходят их объединению. Так как <<дневные грузчики>> занимаются современным искусством,  музыкальные навыки им не важны, и они смотрят лишь на внешние признаки: им хочется, чтобы разница роста двух людей была как можно меньше.

Помогите им, и для каждого дня укажите минимальную разницу роста людей с кастинга на данном отрезке!

Формат входных данных
В первой строке вам дано два числа \(n, q\) (\(2 \leqslant n \leqslant 4 \cdot 10^5, 1 \leqslant q \leqslant 10^6\)) — количество людей, которые пришли на кастинг, а также количество дней кастинга.

Во второй строке вам даны \(n\) чисел \(a_1, a_2, a_3, \ldots, a_n\) (\(1 \leqslant a_i \leqslant n\)) — рост каждого из кандидатов.

Также гарантируется, что все \(a_i\) различны.

В следующих \(q\) строках даны по \(2\) числа \(l_i, r_i\) (\(1 \leqslant l_i < r_i \leqslant n\)) — отрезок людей для рассмотрения в \(i\)-й день кастинга.

Формат выходных данных
Выведите \(q\) строк. В \(i\)-й строке должна быть минимальная разница роста между двумя кандидатами на отрезке в \(i\)-й день кастинга.

Примечание
В первом примере минимальная разность на отрезке \([1, 2]\) составляет \(2\) (\(3 - 1 = 2\)), на отрезке \([2, 3]\) – \(1\), на отрезке \([1, 3]\) также \(1\).

В третьем примере минимальную разность на отрезке \([4, 6]\) составляют числа \(3, 5\) (\(5 - 3 = 2\)). На отрезке \([1, 2]\) минимальную разность имеют числа \(2, 6\) (\(6 - 2 = 0\)). На отрезке \([3, 6]\) минимальную разность имеют числа \(1, 3\) (\(3 - 1 = 2\)). На отрезке \([1, 3]\) минимальную разность образуют числа \(1, 2\) (\(2 - 1 = 1\)).

Зимой обитателям Московского зоопарка очень скучно, в частности, это касается горилл. Вы решили развлечь их и принесли в зоопарк перестановку \(p\) длины \(n\).

Напомним, что перестановкой длины \(n\) называется последовательность целых чисел от \(1\) до \(n\), в которой каждое такое число встречается ровно один раз. Например, последовательности \([3, 1, 2]\) и \([1, 4, 2, 3]\) являются перестановками, а последовательности \([3, 4]\) и \([1, 2, 2, 3]\) нет.

У горилл помимо вашей оказалась и своя перестановка \(q\) длины \(n\). Они предложили вам посчитать количество пар целых чисел \(l, r\) (\(1 \le l \le r \le n\)), таких что \(\operatorname{MEX}([p_l, p_{l+1}, \ldots, p_r])=\operatorname{MEX}([q_l, q_{l+1}, \ldots, q_r])\).

Вы не хотите отказать гориллам, поэтому попытаетесь решить эту задачу.

\(\operatorname{MEX}\) последовательности — это минимальное целое положительное число, отсутствующее в этой последовательности. Например, \(\operatorname{MEX}([1, 3]) = 2\), \(\operatorname{MEX}([5]) = 1\), \(\operatorname{MEX}([3, 1, 2, 6]) = 4\).

Формат входных данных
Первая строка содержит одно целое число \(n\) (\(1 \le n \le 2 \cdot 10^5\)) — длину перестановок.

Вторая строка содержит \(n\) целых чисел \(p_1, p_2, \ldots, p_n\) (\(1 \le p_i \le n\)) — элементы перестановки \(p\).

Третья строка содержит \(n\) целых чисел \(q_1, q_2, \ldots, q_n\) (\(1 \le q_i \le n\)) — элементы перестановки \(q\).

Формат выходных данных
Выведите одно целое число — ответ на задачу.

Обратите внимание, что ответ может быть больше, чем возможное значение 32-битной целочисленной переменной, поэтому необходимо использовать 64-битные целочисленные типы данных (тип int64 в языке Pascal, тип long long в C и C++, тип long в Java и C#). Язык Python будет корректно работать и с типом int.

Маленький Влад решил создать собственную компьютерную игру. Игра будет проходить на карте, состоящей из комнат, соединённых коридорами. По каждому коридору можно будет передвигаться в обе стороны. Кроме того, Влад планирует создать карту, в которой коридоров будет ровно на один меньше, чем комнат, а также между любой парой комнат можно будет пройти, используя только коридоры. Для того, чтобы пройти игру, игроку необходимо выполнять квесты.

Все квесты в игре имеют одинаковую структуру. Пусть на карте расположены \(m\) комнат. Тогда каждый квест задаётся парой комнат \(u\) и \(v\) (\(1 \le u \le v \le m\)). Для прохождения этого квеста игроку нужно переместиться из комнаты \(u\) в комнату \(v\). Для усложнения игры в каждой комнате, через которую пройдёт игрок (включая начальную и конечную комнату) необходимо решить загадку. Влад называет сложностью квеста минимальное количество загадок, которые надо решить, чтобы его пройти. В частности, сложность квеста, у которого начальная и конечная комната совпадает, равна \(1\), а сложность квеста, в котором начальная и конечная комнаты соединены коридором равна \(2\). Также Влад называет квест трудным, если не существует квеста с большей сложностью, чем данный.

Интересностью игры Влад называет количество трудных уровней. Влад решил создать игру с интересностью ровно \(n\). Поскольку Владу сложно придумывать новые загадки, помогите ему составить карту с минимальным числом комнат, которое может быть в игре с интересностью \(n\).

Формат входных данных
В первой строке задано целое число \(n\) (\(1 \le n \le 500\)) — требуемое количество трудных уровней.

Формат выходных данных
В первой строке выведите целое число \(m\) — минимальное количество комнат на карте.

В следующих \(m - 1\) строках выведите через пробел пары целых чисел \(u\) и \(v\), обозначающие коридор, между комнатами \(u\) и \(v\).

Если подходящих карт с минимальным числом комнат несколько, выведите любую из них.

Примечание
В первом примере карта выглядит так:

На этой карте есть 10 квестов. Обозначим за (u, v) квест, который начинается в комнате с номером u и заканчивается в комнате с номером v. Сложность квестов (1, 1), (2, 2), (3, 3) и (4, 4) равна 1, сложность квестов (1, 2), (1, 3) и (1, 4) равна 2, а сложность квестов (2, 3), (2, 4) и (3, 4) равна 3. Таким образом, трудными квестами являются квесты (2, 3), (2, 4) и (3, 4). Трудных квестов 3, значит интересность игры на данной карте равна 3.

Во втором тестовом примере карта выглядит так:

На этой карте есть 4 трудных квеста (2, 5), (2, 6), (3, 5) и (3, 6). Их сложность равна 4.

В третьем тестовом примере карта выглядит так:

На этой карте есть 5 трудных квестов (2, 8), (3, 8), (4, 8), (5, 8), (6, 8) со сложностью 4.

В сети магазинов <<Мир>> при оплате карточкой Weeza действует акция. При оплате покупки, состоящей не менее чем из \(10\) товаров, плата за самый дешевый товар не берется. Если товаров не меньше 20, то не оплачиваются уже два самых дешевых товара и т.д.

Например, при одновременной покупке \(17\) товаров, покупатель потратит сумму денег равную стоимости только \(16\) самых дорогих из них, а при покупке \(20\) и \(37\) товаров придется заплатить только за \(18\) и \(34\) самых дорогих товара, соответственно.

Миша хочет купить в магазине <<Мир>> \(n\) дисков с альбомами его любимой музыкальной группы. Подобрав подходящие диски, Миша выложил их на ленту в супермаркете в некотором порядке. Так как Миша не только меломан, но и математик, он понял, что ему, возможно, удастся сэкономить, если платить не за все \(n\) товаров одновременно, а разбить их на несколько покупок и оплатить каждую покупку отдельно. Миша решил привлекать к себе как можно меньше внимания и, в частности, не менять порядок товаров на ленте. Таким образом, Миша может только разбивать товары на ленте на группы подряд идущих и платить за каждую группу в отдельности.

Миша, конечно, математик, но вот с арифметикой у него всегда были проблемы. Помогите Мише и скажите, за какую минимальную стоимость он сможет купить \(n\) дисков, разбивая товары на ленте на группы подряд идущих товаров и оплачивая каждую группу отдельно. При этом разные группы могут быть разной длины.

Формат входных данных
В первой строке находится одно число \(n\) (\(1 \leq n \leq 100\,000\)) — количество дисков на ленте.

Следующая строка содержит \(n\) чисел \(a_i\) (\(1 \leq a_i \leq 10^9\)) — стоимости дисков в порядке расположения на ленте.

Формат выходных данных
Выведите наименьшую возможную стоимость покупки всех дисков с учетом акции при оптимальном разбиении дисков на группы.

В первом примере Мише в любом случае придется оплатить все диски, так как суммарное количество товаров меньше \(10\).

Во втором тестовом примере оптимально во время первой покупки оплатить первые два диска, а за остальные диски заплатить во время второй покупки. Тогда не придется заплатить за диск стоимостью \(9\).

Задано целое положительное число \(n\). Требуется найти число способов представить его в виде суммы нечетных слагаемых. При этом разбиения, отличающиеся только порядком слагаемых, считаются одинаковыми.

Например, число 6 можно представить следующими способами: \(1+1+1+1+1+1\), \(1+1+1+3\), \(3+3\), \(1+5\).

Формат входных данных
На вход подается число \(n\) (\(1 \le n \le 1000\)).

Формат выходных данных
Выведите число способов представить \(n\) в виде суммы нечетных слагаемых.

Вася идет из школы домой вдоль проспекта, по которому ходят трамваи. Мама считает, что ему после школы полезно дышать свежим воздухом, поэтому настаивает, чтобы не менее \(K\) метров он прошел пешком. Вася при этом хочет попасть домой как можно быстрее (обязательно выполнив требование мамы).

Вдоль проспекта расположено \(N\) трамвайных остановок, которые находятся в точках \(a_1, a_2, \ldots, a_N\) (все координаты задаются в метрах). Школа находится около 1-й остановки, а дом — около остановки номер \(N\). Мальчик идет пешком со скоростью \(v\) метров в минуту. Трамвай едет со скоростью \(w\) метров в минуту (временем стоянки трамвая на остановках пренебрежем). В нулевой момент времени и далее с интервалом \(T\) минут от первой остановки в сторону Васиного дома отправляются трамваи. Вася выходит из школы также в момент времени 0. Сесть в трамвай и выйти из него можно только на остановке. При этом, если Вася приходит на остановку раньше трамвая, на который хочет сесть, то ему придется подождать, пока тот не подъедет. Вася идет пешком и едет на трамвае только в направлении от школы к дому.

Напишите программу, которая определит, когда Вася сможет оказаться дома.

Формат входных данных

Сначала вводится число \(N\) — количество остановок (\(1 \leqslant N \leqslant 2000\)). Далее заданы координаты остановок \(a_1, a_2, \dots, a_N\) (\(0 \leqslant a_1 < a_2 < \ldots < a_N \leqslant 10^9\)). Далее вводится интервал движения трамваев \(T\) (\(1 \leqslant T \leqslant 2000\)). Затем расстояние, не меньше которого Вася должен пройти пешком \(K\) (\(0 \leqslant K \leqslant 2000\)). Затем заданы скорости Васи \(v\) и трамвая \(w\) (\(1 \leqslant v \leqslant w \leqslant 10\,000\)). Все вводимые числа целые. \(K\) не превышает длины пути от школы до дома.

Формат выходных данных
В первую строку выведите не менее чем с пятью знаками после десятичной точки одно число — минимальное время, когда Вася сможет оказаться дома, пройдя пешком не менее \(K\) метров. Далее нужно вывести информацию о пути Васи. Занумеруем промежутки между соседними остановками числами от 1 до \(N-1\) (то есть промежуток между первой и второй остановками имеет номер 1, между второй и третьей — 2 и так далее). Следующая строка должна содержать количество промежутков, пройденных Васей пешком. Далее выведите номера этих промежутков в возрастающем порядке.

Миша участвует в процедуре награждения на интеллектуальном шоу. В процессе награждения ему последовательно предлагают призы. У каждого приза есть стоимость. Про каждый приз Миша должен заявить, хочет ли он его взять. После того, как Миша возьмет или пропустит приз, ему показывается следующий, и так далее, вернуться к предыдущим призам и изменить свое решение нельзя.

В качестве первого приза Миша может взять любой приз, а затем Миша может взять приз, если его стоимость строго больше стоимости предыдущего взятого им приза.

Миша подсмотрел сценарий шоу и знает стоимости призов, а также порядок, в котором они будут ему предлагаться. Помогите ему выбрать призы таким образом, чтобы их суммарная стоимость была как можно больше.

Формат входных данных
Первая строка ввода содержит целая число \(n\) — количество призов (\(1 \le n \le 1000\)). Вторая строка содержит \(n\) чисел \(a_1, a_2, \ldots, a_n\) — стоимости призов в том порядке, в котором их покажут Мише (\(1 \le a_i \le 10^9\)).

Формат выходных данных
Выведите одно число — максимальную суммарную стоимость призов, которые может получить Миша.

Рассмотрим разбиения целого положительного числа \(n\) в сумму целых положительных чисел. Будем называть разбиение непростым, если слагаемые в нем упорядочены по неубыванию, причем среди слагаемых нет простых чисел.

Например, для \(n=5\) существует два непростых разбиения: \(1+1+1+1+1\) и \(1+4\).

Задано число \(n\). Выведите все его непростые разбиения на слагаемые.

Формат входных данных
На вход подается число \(n\) (\(1 \le n \le 70\)).

Формат выходных данных
Выведите все непростые разбиения \(n\) на слагаемые. Слагаемые разделяйте знаком <<+>>. Не выводите пробелы. Разбиения можно вывести в любом порядке.

На день рождения Маше как обычно подарили массив \(a\) из \(n\) натуральных чисел, в котором каждое число находится в пределах от \(1\) до \(m\) включительно. Маша очень любит число три, поэтому длина массива делится на три.

Маша решила объединять числа в тройки: каждая тройка чисел должна состоять или из трех одинаковых чисел, или из трех последовательных чисел. Другими словами, каждая тройка имеет или вид \((x, x, x)\), или \((x, x+1, x+2)\), где \(x\) — какое-то натуральное число.

Маша хочет поиграть с подаренным массивом, и ее интересует количество способов разбить числа этого массива на такие тройки. Два способа разбиения считаются различными, если нельзя установить взаимно-однозначное соответствие между тройками первого разбиения и тройками второго разбиения, что числа внутри соответствующих троек равны. Так как количество разбиений может быть большим, Маше достаточно знать его остаток по модулю \(10^9+7\).

Помогите Маше посчитать количество способов разбить числа подаренного ей массива на тройки по модулю \(10^9+7\).

Формат входных данных
Первая строка входных данных содержит два целых числа \(n\) и \(m\) (\(1 \le n \le 5000\), \(1 \le m \le 5000\), \(n=3\cdot k\) для какого-то натурального \(k\)).

Вторая строка содержит \(n\) целых чисел \(a_i\) — числа массива (\(1 \le a_i \le m\)).

Формат выходных данных
В единственной строке одно число — количество способов разбить числа массива на тройки по модулю \(10^9+7\).

В первом примере числа можно разбить на тройки двумя способами: {\((2, 2, 2)\), \((3, 3, 3)\), \((4, 4, 4)\)} и {\((2, 3, 4)\), \((2, 3, 4)\), \((2, 3, 4)\)}.

Дана таблица \(A\) из \(h\) строк и \(w\) столбцов, в каждой ячейке которой записано целое число. Строки пронумерованы от \(1\) до \(h\) сверху вниз, столбцы пронумерованы от \(1\) до \(w\) слева направо.

Разрешается применять к этой таблице следующие операции:

• выбрать столбец таблицы и удалить его (столбцы слева и справа от него становятся соседними);

• выбрать строку таблицы и удалить ее (строки сверху и снизу от нее становятся соседними).

Эти операции разрешается применить произвольное число раз в любом порядке.

Определите, возможно ли при помощи этих операций получить из исходной таблицу с суммой чисел, равной заданному числу \(s\), и если да, то какие операции и в каком порядке необходимо применить.

Формат входных данных

Первая строка ввода содержит числа \(h\) и \(w\) — размеры таблицы (\(1 \leq h, w \leq 15\)).

Каждая из следующих \(h\) строк содержит по \(w\) целых чисел — таблицу \(A\) (\(0 \leq A_{i,j} \leq 10^{9}\)).

В последней строке ввода находится число \(s\) — необходимая сумма (\(1 \leq s \leq 10^{18}\)).

Формат выходных данных
Если получить таблицу с суммой чисел \(s\) из исходной невозможно, выведите строку <<NO>>.

Иначе:

• В первой строке выведите строку <<YES>>.

• Во второй строке выведите единственное число \(k\) — количество операций с таблицей, которые необходимо применить, чтобы получить из неё таблицу с суммой чисел \(s\).

• В каждой из следующих \(k\) строк выведите по два целых числа \(t_{j}, i_{j}\), где \(t_{j} = 1\), если очередная операция производится со строкой, и \(t_{j}=2\), если она производится со столбцом таблицы. Число \(i_{j}\) должно быть равно номеру строки или столбца, соответственно, в исходной нумерации, с которой эта операция производится.

В первом примере изначально дана следующая таблица:

Удалив третьи строку и столбец получим таблицу с суммой чисел \(8\):

Во втором примере можно показать, что разрешенными операциями невозможно получить таблицу с суммой чисел \(5\) из исходной.

В третьем примере изначально дана таблица:

Удалив последние две строки и первый столбец, получим таблицу с суммой чисел \(34\):

Участникам, использующим язык Python3, рекомендуется отправлять решения на проверку с использованием интерпретатора PyPy3.

Школьники Алиса и Ибрагим — лучшие друзья. У Ибрагима скоро день рождения, и по этому поводу Алиса решила подарить ему новый пазл. Пазл можно представить в виде матрицы из \(2\) строк и \(n\) столбцов, каждый элемент которой \(0\) или \(1\). За один ход можно поменять местами два элемента, стоящие в соседних клетках.

Более формально, будем считать, что строки матриц пронумерованы сверху вниз от \(1\) до \(2\), а столбцы — слева направо от \(1\) до \(n\). Обозначим клетку на пересечении строки \(x\) и столбца \(y\) за \((x, y)\). Будем считать две клетки \((x_1, y_1)\) и \((x_2, y_2)\) соседними, если \(|x_1 - x_2| + |y_1 - y_2| = 1\).

Алисе не нравится, какой рисунок образуют клетки пазла в данный момент. Она придумала свой рисунок, с которым и планирует подарить Ибрагиму новый пазл, но для этого нужно привести пазл в соответствующее состояние.

В конце учебного года у Алисы очень плотное расписание, и она не хочет тратить на эту задачу много времени. Помогите Алисе найти минимальное количество ходов, за которое она может получить свой рисунок, или скажите, что это невозможно.

Формат входных данных
В первой строке вводится одно целое число \(n\) (\(1 \leq n \leq 200\,000\)) — количество столбцов в пазле.

Следующие две строки описывают рисунок, образованный пазлом в данный момент. В каждой строке вводятся \(n\) целых чисел, каждое из которых равно \(0\) или \(1\).

Следующие две строки описывают желаемый рисунок Алисы в том же формате.

Формат выходных данных
Если Алиса не ошиблась и её рисунок можно получить, найдите и выведите минимальное необходимое количество ходов, иначе выведите \(-1\).

В первом примере из условия подойдет следующая последовательность обменов:

\((2, 1), (1, 1)\)

\((1, 2), (1, 3)\)

\((2, 2), (2, 3)\)

\((1, 4), (1, 5)\)

\((2, 5), (2, 4)\)

Можно показать, что меньшим числом обменов обойтись нельзя, поэтому ответ равен \(5\).

Во втором примере из условия никакая последовательность ходов не приводит пазл к нужному виду.

В левом верхнем углу доски размером NxM находится ферзь, который может двигаться только вправо-вниз. Игроки по очереди двигают ферзя, то есть за один ход игрок может переместить ферзя либо по вертикали вниз, либо по горизонтали вправо, либо во диагонали вправо-вниз. Игрок, который не сможет сделать хода - проигрывает, иными словами, выигрывает игрок, который поставит ферзя в правый нижний угол. Необходимо определить, какой из игроков может выиграть в этой игре независимо от ходов другого игрока.

Программа получает на вход два натуральных числа N и M, записанных в одной строке через пробел. Числа не превосходят 100.

Программа должна вывести номер игрока (1 или 2), у которого есть выигрышная стратегия.

Вам даны две строки s1 и s2. Вы можете удалить из обоих строк любое количество символов. Ваша цель сделать строки одинаковыми.
Найдите наименьшую сумму ASCII кодов всех удаленных символов.

Ограничения

• 1 <= длина s1 и s2 <= 1000;
• s1 и s2 состоят из маленьких английских букв.

Примеры

sea
eat

231