洛谷1852 BZOJ2144 跳跳棋 思维题

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题目链接

题意:
坐标轴上告诉你三个互不相同的位置作为三个棋子的起点,再告诉你三个不同的位置作为三个棋子的终点,每次操作可以让一个棋子以另一个棋子为轴跳到对称位置,并且只能跳过一个棋子,问你是否能最终是否能到达目标状态,如果能输出最少多少次到达。

题解:
感觉这题确实不好想啊,没看题解的话我只会搜索。。。
这题我们考虑对于一种状态(x,y,z),我们设x,y,z是递增的,我们可能的操作只有把y移到x的左侧,把y移到z的右侧,把x和z离y近的那个移到中间。然后就来了这题的一个很厉害的操作了,我们发现对于每个状态,只有一种把两侧的x或z移动的中间的情况,所以可以对每种状态建成一棵树,这样x或z往中间移的状态就是(x,y,z)状态的父节点,y往x和z移动的两种状态看作(x,y,z)的子节点,这样就形成了一棵树。那么如果起始状态与目标状态最终跳到的根相同,那么就说明起始状态是可以通过若干次转化变为目标状态的。
那么我们需要把起始状态和目标状态往上跳,看是否是同一个根,但是直接做复杂度太高。我们设y-x=a,z-y=b,那么我们发现,对于(x,y,z),我们会转移到(y,2y-x,z)或者(x,2y-z,y),而新的状态的a和b应该是a-b或b-a,这样我们发现这与gcd或者取模过程类似,所以我们可以直接昨晚所以这种操作,直到已经跳到根或者当前的a与b大小关系发生变化,这样就可以做到logn复杂度判断是否可以到达最终状态了。
那么如果可以的话,我们在求之前到根的过程中记录下两个点的深度,先把深度大的点跳到与另一个点一样的深度,然后用二分或者倍增求出再跳多少步才能跳到LCA,答案就是你跳的总次数了。这样显然是最小的步数,因为树上两点的距离显然这样走是最近的啊。最终复杂度log^2n
有些奇怪的题你可以神奇地转化为一个树形结构,甚至二叉树结构。
代码:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int a[4],b[4],qaq,a1,a2,res;
struct qwq
{
    int a[10];
}ji1,ji2;
inline qwq cal(int *a,int lim)
{
    int t1=a[2]-a[1],t2=a[3]-a[2];
    qwq ans;
    for(int i=1;i<=3;++i)
    ans.a[i]=a[i];
    if(t1==t2)
    return ans;
    if(t1>t2)
    {
        int gg=min(lim,(t1-1)/t2);
        lim-=gg;
        res+=gg;
        ans.a[2]-=gg*t2;
        ans.a[3]-=gg*t2;
    }
    else
    {
        int gg=min(lim,(t2-1)/t1);
        lim-=gg;
        res+=gg;
        ans.a[1]+=gg*t1;
        ans.a[2]+=gg*t1;
    }
//  cout<<lim<<endl;
//  for(int i=1;i<=3;++i)
//  printf("%d ",ans.a[i]);
//  printf("\n");
    if(lim)
    return cal(ans.a,lim);
    else
    return ans; 
}
int main()
{
    for(int i=1;i<=3;++i)
    scanf("%d",&a[i]);
    for(int i=1;i<=3;++i)
    scanf("%d",&b[i]);
    sort(a+1,a+3+1);
    sort(b+1,b+3+1);
    ji1=cal(a,2e9);
    a1=res;
    res=0;
    ji2=cal(b,2e9);
    a2=res;
//  for(int i=1;i<=3;++i)
//  printf("%d %d\n",ji1.a[i],ji2.a[i]);
    for(int i=1;i<=3;++i)
    {
//      cout<<ji1.a[i]<<" "<<ji2.a[i]<<endl;
        if(ji1.a[i]!=ji2.a[i])
        {
            printf("NO\n");
            return 0;
        }
    }
    printf("YES\n");
    if(a1>a2)
    {
        swap(a1,a2);
        for(int i=1;i<=3;++i)
        swap(a[i],b[i]);
    }
    res=0;
    qaq=a2-a1;
    ji1=cal(b,a2-a1);
    int l=0,r=a1,mid,gg=0;
    for(int i=1;i<=3;++i)
    b[i]=ji1.a[i];
    while(l<=r)
    {
        mid=(l+r)>>1;
        qwq b1,b2;
        b1=cal(a,mid);
        b2=cal(b,mid);
        int pd=0;
        for(int i=1;i<=3;++i)
        {
            if(b1.a[i]!=b2.a[i])
            {
                pd=1;
                break;
            }
        }
        if(pd==0)
        {
            gg=mid;
            r=mid-1;
        }
        else
        l=mid+1;
    }
    printf("%d\n",qaq+2*l);
    return 0;
}

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