uoj#P322. 【IOI2017】Toy Train
【IOI2017】Toy Train
Arezou 和她的兄弟 Borzou 是双胞胎。他们收到的生日礼物是一套好玩的玩具火车。他们用它建了一个有 $n$ 个车站和 $m$ 段单向轨道的铁路系统。这些车站的编号是从 $0$ 到 $n-1$。每段轨道都始于某一车站,然后终于同一车站或其他车站。每个车站至少会有一段轨道以它为起点。
其中有些车站是充电车站。无论何时,如果火车抵达某个充电车站,它都会被充到满电。满电火车拥有足够的动力连续地驶过 $n$ 段轨道,但是如果不再充电的话,在即将进入第 $n+1$ 段轨道时它就会因电已用光而停车。
每个车站都有一个轨道开关,可以扳向任一以该车站为起点的轨道。火车从某个车站驶出时,驶向的正是该车站的开关所扳向的轨道。
这对双胞胎打算用他们的火车玩个游戏。他们已经分完了所有的车站:每个车站要么归 Arezou,要么归 Borzou。游戏里面只有一列火车。游戏开始时,这列火车停在车站 $s$,并且充满了电。为启动游戏,车站 $s$ 的拥有者把车站 $s$ 的开关扳向某个以 $s$ 为起点的轨道。随后他们启动火车,火车也就开始沿着轨道行驶。
无论何时,在火车首次进入某一车站时,该车站的拥有者都要扳定车站开关。开关一旦扳定,它就会保持状态不变直到游戏结束。因此,火车如果开到了某个曾经进过的车站,就会沿着与之前相同的轨道开出该车站。
由于车站数量是有限的,火车的行驶最终都会落入某个环路。环路是指一系列不同的车站 $c[0],c[1],\cdots,c[k-1]$,其中火车在离车站 $c[i]$($\le i < k-1$)后驶上连向车站 $c[i+1]$ 的轨道,在离开车站 $c[k-1]$ 后驶上连向车站 $c[0]$ 的轨道。一个环路可能只包括一个车站(此时 $k=1$),即火车从车站 $c[0]$ 驶出后又驶上了连向 $c[0]$ 的轨道。
如果火车能够连续行驶跑个没完,Arezou 就赢了。否则火车最后会把电用光而停车,这样 Borzou 就赢了。换句话说,如果在车站 $c[0],c[1],\cdots,c[k-1]$ 中至少有一个充电车站,且使得火车能够不断地充电而沿着环路跑个没完,Arezou 赢。否则,它就会最终把电用光(有可能是在沿着环路跑好几圈后),Borzou 赢。
现在给你一个这样的铁路系统。Arezou 和 Borzou 将会玩 $n$ 轮游戏。其中在第 $s$ 轮游戏中($0\le s\le n-1$),火车最初停在车站 $s$ 上。你的任务是,对每一轮游戏,判断是否无论 Borzou 怎么玩,Arezou 都必胜。
实现细节
本题只支持C++。
你需要实现下面的函数:
std::vector<int> who_wins(std::vector<int> a, std::vector<int> r, std::vector<int> u, std::vector<int> v)
- $a$:长度为 $n$ 的数组。如果 Arezou 拥有车站 $i$,则 $a[i]=1$;否则 Borzou 拥有车站 $i$,且 $a[i]=0$。
- $r$:长度为 $n$ 的数组。如果车站 $i$ 是充电车站,则 $r[i]=1$。否则 $r[i]=0$。
- $u$ 和 $v$:长度为 $m$ 的数组。对于所有 $0\le i\le m-1$,存在某一单向轨道,其起点为 $u[i]$,终点为 $v[i]$。
- 该函数需要返回一个长度为 $n$ 的数组 $w$。对于每个 $0\le i\le n-1$,如果在火车最初停在车站 $i$ 的游戏中,不管 Borzou 怎么玩,Arezou 都能赢,则 $w[i]$ 的值 1。否则 $w[i]$ 的值应为 $0$。
例子
评测程序调用了 who_wins([0, 1], [1, 0], [0, 0, 1, 1], [0, 1, 0, 1])
。
- 这里有 $2$ 个车站。Borzou 拥有充电车站 $0$。Arezou 拥有车站 $1$,但是它不是充电车站。
- 这里有 $4$ 段轨道 $(0,0),(0,1),(1,0)$ 和 $(1,1)$,其中 $(i,j)$ 表示一个以车站 $i$ 为起点、车站 $j$ 为终点的单向轨道。
- 考虑火车最初停在车站 $0$ 的游戏。如果 Borzou 车站 $0$ 的开关扳向轨道 $(0,0)$,那么火车就会沿着这个环形轨道绕个没完(注意,车站 $0$ 是一个充电车站)。在这种情况下,Arezou 赢。否则,如果 Borzou 把车站 $0$ 的开关扳向轨道 $(0,1)$,Arezou 可以把车站 $1$ 的开关扳向轨道 $(1,0)$。这样的话,火车将会在两个车站之间绕个不停。Arezou 还是会赢,因为车站 $0$ 是充电车站,火车将跑个没完。因此,无论 Borzou 怎么玩,Arezou 都会赢。
- 根据类似的逻辑,在火车最初停在车站 $1$ 的游戏中,无论 Borzou 怎么玩,Arezou 也都会赢。因此,函数应当返回 $[1,1]$。
数据范围
- $1\le n\le 5000$。
- $n\le m\le 20\ 000$。
- 至少会有一个充电车站。
- 每个车站至少会有一段轨道以它为起点。
- 可能会有某个轨道的起点和终点是相同的(即 $u[i]=v[i]$)。
- 所有轨道两两不同。也就是说,不存在这样的两个下标 $i$ 和 $j$($0\le i < j\le m-1$),使得 $u[i]=u[j]$ 且 $v[i]=v[j]$。
- 对于所有 $0\le i\le m-1$,都有 $0\le u[i],v[i]\le n-1$。
子任务编号 | 限制与约定 | 分值 |
---|---|---|
$1$ | 对于所有 $0\le i\le m-1$,都有 $v[i]=u[i]$ 或者 $v[i]=u[i]+1$ | $5$ |
$2$ | $n\le 15$ | $10$ |
$3$ | Arezou 拥有所有车站 | $11$ |
$4$ | Borzou 拥有所有车站 | $11$ |
$5$ | 充电车站的数量为 $1$ | $12$ |
$6$ | 无附加限制 | $51$ |
时间限制:$2\texttt{s}$
空间限制:$256\texttt{MB}$
评分程序样例
评分程序样例会按照下述格式来读取输入数据:
- 第 $1$ 行:$n\ m$
- 第 $2$ 行:$a[0]\ a[1]\ \cdots\ a[n-1]$
- 第 $3$ 行:$r[0]\ r[1]\ \cdots\ r[n-1]$
- 第 $4+i$ 行(对于所有 $0\le i\le m-1$):$u[i]\ v[i]$
评分程序样例会按照下述格式打印出 who_wins
的返回结果:
- 第 $1$ 行:$w[0]\ w[1]\ \cdots\ w[n-1]$