Динамическое программирование на графах

6 задачвместе с подтемами
Число у задачи — рейтинг сложности, слово рядом — насколько она трудна по сравнению с другими задачами такого же типа. Шкалы задач с ответом и задач с кодом между собой не сравниваются. Рядом — счётчики попыток: успешные, неуспешные.
На одном из телеканалов каждую неделю проводится следующая лотерея. В течение недели участники делают свои ставки. Каждая ставка заключается в назывании какого-либо M-значного числа в системе счисления с основанием K (то есть, по сути, каждый участник называет M цифр, каждая из которых лежит в диапазоне от 0 до K−1). Ведущие нули в числах допускаются.

В некоторый момент прием ставок на текущий розыгрыш завершается, и после этого ведущий в телеэфире называет выигравшее число (это также M-значное число в K-ичной системе счисления). После этого те телезрители, у кого первая цифра их числа совпала с первой цифрой числа, названного ведущим, получают выигрыш в размере A1 рублей. Те, у кого совпали первые две цифры числа — получают A2 рублей (при этом если у игрока совпала вторая цифра, но не совпала первая, он не получает ничего). Аналогично угадавшие первые три цифры получают A3 рублей. И так далее. Угадавшие все число полностью получают Am рублей. При этом если игрок угадал t первых цифр, то он получает At рублей, но не получает призы за угадывание t−1, t−2 и т.д. цифр. Если игрок не угадал первую цифру, он не получает ничего.

Напишите программу, которая по известным ставкам, сделанным телезрителями, находит число, которое должна назвать телеведущая, чтобы фирма-организатор розыгрыша выплатила в качестве выигрышей минимальную сумму. Для вашего удобства ставки, сделанные игроками, уже упорядочены по неубыванию.

Входные данные
В первой строке задаются числа N (количество телезрителей, сделавших свои ставки, 1 ≤ N ≤ 100000), M (длина чисел 1 ≤ M ≤ 10) K (основание системы счисления 2 ≤ K ≤ 10). В следующей строке записаны M чисел A1, A2, ..., AM, задающих выигрыши в случае совпадения только первой, первых двух,... , всех цифр (1 ≤ A1 ≤ A2 ≤ ... ≤ AM ≤ 100000). В каждой из следующих N строк записано по одному M-значному K-ичному числу. Числа идут в порядке неубывания.

Выходные данные
В первой строке выведите искомое число (если решений несколько — выведите любое из них), а во второй строке — сумму, которую при назывании телеведущей первого числа придется выплатить в качестве выигрыша.
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 10 3 2
1 3 100
000
000
001
010
100
100
100
100
110
111
011
6
2 1 1 10
100
0
1
0
Эн идет в свой Грибной лес собирать грибы.

В Грибном лесу m ориентированных дорожек, соединяющих n деревьев. На каждой дорожке растут грибы. Когда Эн проходит по дорожке, он собирает все грибы на этой дорожке. Однако, в Грибном лесу такая плодородная почва, что грибы растут с фантастической скоростью. Новые грибы вырастают, как только Эн заканчивает собирать грибы на дорожке. А именно, после того, как Эн проходит по дорожке в i-й раз, вырастает на i грибов меньше, чем было до этого прохода. Таким образом, если на дорожке изначально было x грибов, то Эн соберет x грибов в первый проход, x - 1 гриб во второй, x - 1 - 2 гриба в третий и так далее. Однако, количество грибов не может стать меньше 0.
Например, пусть изначально на дорожке росло 9 грибов. Тогда количество грибов, которое соберет Эн, равно 9, 8, 6 и 3 для проходов с первого по четвертый. Начиная с пятого прохода и далее Эн ничего не сможет собрать с этой дорожки (но все еще может по ней ходить).

Эн решил начать от дерева s. Какое максимальное количество грибов он может собрать, передвигаясь только по описанным дорожкам?

Входные данные:
Первая строка содержит два целых числа n и m (1 ≤ n ≤ 300000, 0 ≤ m ≤ 300000) — количество деревьев и количество ориентированных дорожек в Грибном лесу, соответственно.
Каждая из следующих m строк содержит три целых числа x, y и w (1 ≤ x, y ≤ n, 0 ≤ w ≤ 108), описывающих дорожку, которая ведет от дерева x к дереву y с w грибами изначально. Возможны дорожки, которые ведут от дерева к нему же, а также несколько дорожек, соединяющих одну и ту же пару деревьев.
Последняя строка содержит одно целое число s (1 ≤ s ≤ n) — начальную позицию Эна.

Выходные данные:
Выведите одно целое число — максимальное число грибов, которое может собрать Эн на своем пути.

Примеры:
 
Входные данные Выходные данные
2 2
1 2 4
2 1 4
1
16
3 3
1 2 4
2 3 3
1 3 8
1
8

Пояснения:
В первом примере Эн может три раза пройти по кругу и собрать 4 + 4 + 3 + 3 + 1 + 1 = 16 грибов. После этого не будет грибов, которые Эн может собрать.
Во втором примере Эн может пойти к дереву 3 и собрать 8 грибов на дорожке от дерева 1 до дерева 3.
Мирко стал генеральным директором крупной корпорации. В компании работает N человек, которые пронумерованы числами от 1 до N, причем сам Мирко имеет номер 1. У всех работников, кроме Мирко, есть начальник. Начальник может иметь несколько подчиненных, но не более одного своего начальника.

Когда Мирко получает задание от инвесторов, он передает его своему подчиненному с наименьшим номером. Этот подчиненный также передает его своему подчиненному с наименьшим номером, и так далее, пока задание не перейдет несчастливому работнику без подчиненных, который должен его выполнить.
Этот работник получает 1 монету, его начальник получает 2 монеты, начальник этого начальника получает 3 монеты, и так далее. Потом тот, кто на самом деле сделал работу, осознает, насколько эта капиталистическая система несправедлива, и увольняется с работы.

Мирко получает задания до тех пор, пока в корпорации не останется всего один сотрудник — сам Мирко. Тогда он выполняет это задание, получает 1 монету и уходит из корпорации.

Ему стало интересно, сколько всего монет получил каждый бывший сотрудник. Помогите ему с этим.

Входные данные:
Первая строка содержит одно натуральное число N (1 ≤ N ≤ 2·105) — число сотрудников компании. Следующая строка содержит N-1 чисел a2, a3, ... an (1 ≤ ai < i), ai — номер начальника i-го сотрудника.

Выходные данные:
Выведите N чисел, i-е число должно означать, сколько монет получил i-й сотрудник.

Примеры:
 
Входные Данные Выходные данные
3
1 1
5 1 1
5
1 2 2 4
13 8 1 3 1

Пояснения:

Далее приведено описание ко второму примеру.

Мирко отдает первое задание работнику 2, который передает его работнику 3, который выполняет задание. Таким образом, работник 3 получает одну монету, работник 2 — две монеты, а работник 1, сам Мирко, — три монеты. После этого работник 3 увольняется.
Мирко отдает второе задание работнику 2, который передает его работнику 4, который тут же передает задание работнику 5, который выполняет задание. После этого работник 5 получает одну монету, работник 4 — две монеты, работник 2 — три монеты, а Мирко — четыре монеты. Работник 5 увольняется.
После выполнения третьего задания работник 4 получает одну монету, работник 2 — две монеты, а Мирко — три монеты, после чего работник 4 увольняется.
После выполнения четвертого задания работник 2 получает одну монету, а Мирко — две монеты, после чего второй работник увольняется.
Наконец, пятое задание выполняет сам Мирко, получая за это одну монету, после чего процесс прекращается.

Суммарно Мирко получил 13 монет, работник 2 — 8 монет, работник 4 — 3 монеты, а работники 3 и 5 — одну монету.
В тридесятом государстве есть N деревень. Некоторые пары деревень соединены дорогами. В целях экономии, “лишних” дорог нет, т.е. из любой деревни в любую можно добраться по дорогам единственным образом.
Новейшие исследования показали, что тридесятое государство находится в сейсмически опасной зоне. Поэтому глава государства захотел узнать, какой именно ущерб может принести его державе землетрясение. А именно, он хочет узнать, какое минимальное число дорог должно быть разрушено, чтобы образовалась изолированная от остальных группа ровно из P деревень такая, что из любой деревни из этой группы до любой другой деревни из этой группы по-прежнему можно будет добраться по неразрушенным дорогам (группа изолирована от остальных, если никакая неразрушенная дорога не соединяет деревню из этой группы с деревней не из этой группы).
Вы должны написать программу, помогающую ему в этом.

Формат входных данных
Первая строка входного файла содержит два числа: N и P (1 ≤ P ≤ N ≤ 150). Все остальные строки содержат описания дорог, по одному на строке: описание дороги состоит из двух номеров деревень (от 1 до N), которые эта дорога соединяет. Все числа во входном файле разделены пробелами и/или переводами строки.

Формат выходных данных
В выходной файл выведите единственное число — искомое количество дорог.
Примеры
Входные данные Выходные данные Пояснение
1 3 2
1 2
3 2
1  
2 11 6
1 2
1 3
1 4
1 5
2 6
2 7
2 8
4 9
4 10
4 11
2 группа деревень (1, 2, 3, 6, 7, 8) окажется изолированной от остальных, если разрушить дороги 1–4 и 1–5.
Гурман Яблочков работает редактором известного гастрономического издания. Он разъезжает по всему миру, дегустируя новые изыски именитых шеф-поваров самых фешенебельных ресторанов высокой кухни. У Яблочкова есть свой фирменный способ ревью: в каждом заведении Яблочков заказывает два набора блюд в разные дни. Все заказанные блюда разные, так как Яблочков не любит есть одно и то же. Для каждой пары блюд из разных наборов он точно помнит, какое из них лучше по его ощущениям, или что они одинаковы по вкусовым качествам. Затем гурман оценивает каждое блюдо положительным целым числом.

Однажды, во время очередной ревизии, ресторан кельтской средневековой кухни «Пуассон», подающий суп из каштанов с пихтой, теплый содовый хлеб, пряный лимонный пирог и другую народную еду, очень приятно удивил гурмана своим разнообразным меню, и эксперт заказал слишком много. Поэтому ему нужна помощь в оценке блюд.

Гурман в первый день дегустировал набор из n блюд, во второй день набор из m блюд. Он составил таблицу ощущений a размером nm, в которой описал свои впечатления. Если по мнению эксперта блюдо i из первого набора лучше блюда j из второго набора, то aij равно « > », в противоположном случае aij равно « < ». Блюда также могут быть равны по уровню, тогда aij равно « = ».

Теперь Яблочков хочет, чтобы вы помогли ему оценить каждое блюдо в наборах целым положительным числом. Так как Яблочков очень строгий дегустатор, то постарается оценить блюда так, чтобы максимальная из оценок была как можно меньше. В то же время Яблочков очень справедливый, поэтому никогда не оценивает блюда так, чтобы это шло вразрез с его ощущениями. Другими словами, если aij равно « < », то оценка блюда i из первого набора должна быть меньше оценки блюда j из второго набора, если aij равно « > », то должна быть больше, а если aij равно « = », то должна совпадать.

Помогите Яблочкову выставить оценки каждому блюду из обоих наборов так, чтобы это согласовывалось с его ощущениями, или определите, что это невозможно.

Входные данные
В первой строке заданы два целых числа n и m (1 ≤ n, m ≤ 1000 ) — количества блюд в каждый из двух дней.

Каждая из следующих n строк содержит строку из m символов. j-й символ в i-й строке задаёт значение aij. Все строки состоят только из символов « < », « > » и « = ».

Выходные данные
В первой строке выведите « Yes » (без кавычек), если можно сделать корректную оценку всем блюдам и « No » (без кавычек), если иначе.

В случае, если сделать корректную оценку можно, во второй строке выведите n целых чисел — оценки блюд первого набора, а в третьей строке m целых чисел — оценки блюд второго набора.
 
Примеры
Входные данные Выходные данные Пояснения
1 3 4
>>>>
>>>>
>>>>
Yes
2 2 2 
1 1 1 1 
Все блюда первого дня лучше всех блюд второго дня. Значит, самой высокой оценкой будет 2 для всех блюд первого дня.
2 3 3
>>>
<<<
>>>
Yes
3 1 3 
2 2 2 
 
3 3 2
==
=<
==
No Таблица противоречива: нет ни одного набора оценок, который удовлетворял бы ей.
В лаборатории теоретической пиротехники изучают новые технологии организации
фейерверков. Фейерверк представляется как корневое дерево, а поскольку в мощном
фейерверке его элементы также взрываются, порождая новые фейерверки, то ученые вводят
операцию возведения корневого дерева в степень.
Корневое дерево содержит одну или несколько вершин. Одна из вершин выделена и
называется корнем дерева, для каждой из остальных вершин ровно одна другая вершина
является родителем. При этом от любой вершины можно добраться до корня,
последовательно переходя от вершины к ее родителю. Вершина, которая не является
родителем никакой другой вершины, называется листом. Если вершина x является
родителем вершины y, то вершина y является ребенком вершины x. Будем говорить, что
вершина и ее родитель соединены ребром.
На рис. 1 показан пример корневого дерева с корнем в вершине 1. Родителем вершин
2 и 3 является вершина 1, родителем вершины 4 является вершина 2. Вершины 2 и 3 — дети
вершины 1, а вершина 4 — ребенок вершины 2. Листьями являются вершины 3 и 4.


Рис. 1. Пример корневого дерева с корнем в вершине 1, листьями 3 и 4.

Фейерверк задается своим базовым деревом T и мощностью m. Фейерверк представляется деревом, которое получается в результате возведения дерева T в степень m. Операция возведения дерева в степень устроена следующим образом. Если m = 1, то результат T1 — само дерево T. Для m > 1 рассмотрим дерево Tm – 1 . Выполним следующую операцию: для каждого листа x дерева Tm – 1 создадим копию дерева T и назначим лист x родителем корня соответствующей копии. Получившееся дерево будет деревом Tm .

На рис. 2 показано дерево, представленное на рис. 1, в степенях 1, 2 и 3.



Рис. 2. Пример возведения дерева в степени 1, 2 и 3
 
Путем в дереве называется последовательность вершин, в которой две соседние
вершины соединены ребром. Все вершины в пути должны быть различны.
Для того, чтобы оценить красоту фейерверка, необходимо определить, какое
максимальное количество вершин может содержать путь в дереве, которым представляется
фейерверк. На рис. 3 приведен путь в дереве T2, содержащий максимальное количество
вершин. Таким образом, красота фейерверка с базовым деревом T и мощностью 2 равна 10.



Рис. 3. Путь в дереве T2 , содержащий максимальное количество вершин.
Требуется написать программу, которая по описанию дерева T и натуральному числу m определяет красоту фейерверка с базовым деревом T и мощностью m.
 
Формат входных данных
Первая строка входных данных содержит два натуральных числа n и m — количество
вершин в базовом дереве фейерверка T и его мощность (3 ≤ n ≤ 200 000, 1 ≤ m ≤ 200 000).
Вторая строка описывает дерево T и содержит (n – 1) целых чисел: p2, p3, …, pn —
номера родителей вершин 2, 3, …, n, соответственно (1 ≤ pi ≤ i – 1).
 
Формат выходных данных
Требуется вывести одно целое число — красоту фейерверка, представляемого
деревом Tm.
 
Ввод Вывод
4 2
1 1 2
10


 
Поделиться
Класснуть