# Google Kick Start 2019 Round C 题解
# Problem A - Wiggie Walk (opens new window)
# 题目描述
有一个机器人在方格上按照指令行走,如果当前格子之前已经走过,它会按照指令继续向前走,直到走到一个没走过的格子。给定机器人的起始位置和指令,保证过程中机器人不会碰到方格的边界,求机器人的最终位置。
# 题解
把每行每列已经走过的区间用集合存储,则我们只需要实现两个操作:
- 给定起始位置(行、列)和方向,找出下一个空位置
- 将走到的新位置加入所在行和列的区间集合
参考代码(C++)
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <set>
#include <vector>
using namespace std;
// Validated by [LC57](https://leetcode.cn/problems/insert-interval/).
// Need to change "r + 1" to "r" due to difference in the definition of segment.
void insert(set<pair<int, int>> &s, pair<int, int> p) {
s.insert(p);
auto it = s.lower_bound(p);
if (it != s.begin())
--it;
int l = it->first, r = it->second;
++it;
while (l <= p.first) {
if (it == s.end())
break;
if (it->first > r + 1) {
l = it->first;
r = it->second;
++it;
} else {
s.erase({l, r});
r = max(r, it->second);
++it;
s.erase(prev(it));
s.insert({l, r});
}
}
}
int find(set<pair<int, int>> &s, int pos, int type) {
if (type) {
auto it = s.lower_bound({pos, pos});
if (it != s.end() && it->first == pos)
return it->second + 1;
--it;
return it->second + 1;
} else {
auto it = s.lower_bound({pos, pos});
if (it != s.end() && it->first == pos)
return pos - 1;
--it;
return it->first - 1;
}
}
int main() {
int t;
cin >> t;
for (int case_num = 1; case_num <= t; ++case_num) {
int n, r, c, sr, sc;
string s;
cin >> n >> r >> c >> sr >> sc >> s;
cout << "Case #" << case_num << ": ";
vector<set<pair<int, int>>> row(r + 1), col(c + 1);
insert(row[sr], {sc, sc});
insert(col[sc], {sr, sr});
for (char c : s) {
switch (c) {
case 'W':
sc = find(row[sr], sc, 0);
break;
case 'E':
sc = find(row[sr], sc, 1);
break;
case 'N':
sr = find(col[sc], sr, 0);
break;
default:
sr = find(col[sc], sr, 1);
break;
}
insert(row[sr], {sc, sc});
insert(col[sc], {sr, sr});
}
cout << sr << " " << sc << endl;
}
}
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# Problem B - Circuit Board (opens new window)
# 题目描述
给定一个矩阵,从中划出一个矩形,要求矩形每行的最大值和最小值之差都不超过,求矩形的最大面积。
# 题解
分两步实现。首先对每行进行预处理,得到以结尾的最长的符合要求的串的长度。接下来对每列求最大矩形面积。
如果第一步使用set
来维护当前区间的最大和最小值,则总时间复杂度为。
参考代码(C++,使用set)
#include <iostream>
#include <set>
#include <stack>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
int t;
cin >> t;
for (int case_num = 1; case_num <= t; ++case_num) {
int r, c, k;
cin >> r >> c >> k;
cout << "Case #" << case_num << ": ";
vector<vector<int>> v(r + 1, vector<int>(c + 1));
for (int i = 1; i <= r; ++i)
for (int j = 1; j <= c; ++j)
cin >> v[i][j];
vector<vector<int>> f(r + 2, vector<int>(c + 1));
for (int i = 1; i <= r; ++i) {
set<pair<int, int>> s;
int l = 1;
for (int j = 1; j <= c; ++j) {
s.emplace(v[i][j], j);
while (s.rbegin()->first - s.begin()->first > k) {
if (s.rbegin()->second < s.begin()->second) {
l = max(l, s.rbegin()->second + 1);
s.erase(*s.rbegin());
} else {
l = max(l, s.begin()->second + 1);
s.erase(*s.begin());
}
}
f[i][j] = j - l + 1;
}
}
int ans = 0;
for (int j = 1; j <= c; ++j) {
stack<pair<int, int>> st;
for (int i = 1; i <= r + 1; ++i) {
int l = i;
while (!st.empty() && f[i][j] < st.top().first) {
ans = max(ans, st.top().first * (i - st.top().second));
l = st.top().second;
st.pop();
}
if (st.empty() || st.top().first < f[i][j])
st.emplace(f[i][j], l);
}
}
cout << ans << endl;
}
}
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如果改为用两个单调队列,则总时间复杂度为。
参考代码(C++,使用单调队列)
#include <deque>
#include <iostream>
#include <stack>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
int t;
cin >> t;
for (int case_num = 1; case_num <= t; ++case_num) {
int r, c, k;
cin >> r >> c >> k;
cout << "Case #" << case_num << ": ";
vector<vector<int>> v(r + 1, vector<int>(c + 1));
for (int i = 1; i <= r; ++i)
for (int j = 1; j <= c; ++j)
cin >> v[i][j];
vector<vector<int>> f(r + 2, vector<int>(c + 1));
for (int i = 1; i <= r; ++i) {
deque<pair<int, int>> asc, desc;
int l = 1;
for (int j = 1; j <= c; ++j) {
while (!asc.empty() && asc.back().first >= v[i][j])
asc.pop_back();
while (!asc.empty() && v[i][j] - asc.front().first > k) {
l = max(l, asc.front().second + 1);
asc.pop_front();
}
asc.emplace_back(v[i][j], j);
while (!desc.empty() && desc.back().first <= v[i][j])
desc.pop_back();
while (!desc.empty() && desc.front().first - v[i][j] > k) {
l = max(l, desc.front().second + 1);
desc.pop_front();
}
desc.emplace_back(v[i][j], j);
f[i][j] = j - l + 1;
}
}
int ans = 0;
for (int j = 1; j <= c; ++j) {
stack<pair<int, int>> st;
for (int i = 1; i <= r + 1; ++i) {
int l = i;
while (!st.empty() && f[i][j] < st.top().first) {
ans = max(ans, st.top().first * (i - st.top().second));
l = st.top().second;
st.pop();
}
if (st.empty() || st.top().first < f[i][j])
st.emplace(f[i][j], l);
}
}
cout << ans << endl;
}
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# Problem C - Catch Some (opens new window)
# 题目描述
在一条直路上有条狗,每条有一个颜色。小明想要观察条狗(不能重复),他必须穿着相同颜色的衣服才能观察某条狗,只有在家(原点)他才能换衣服。
问小明从家出发,观察条狗所需要的最短路程。
# 题解
显然,如果一个计划中包含了多条同种颜色的狗,应当一次性对这些狗进行观察。另一方面,应当优先观察位置最靠前的具有该种颜色的狗。
不难发现,只有最后一次有区别,因为最后一次不需要回头,只用计算一倍路程,而之前的都需要计算双倍路程;而具体先看哪种颜色后看哪种颜色对结果并没有影响。
直接的想法是枚举最后一次看的狗的颜色然后进行次动态规划,这样复杂度就多了一个,但是如果代码有一定优化,也可能通过大测试集。
更好的办法是在动态规划中加一个标志位,表示当前看了条狗,还没有进行最后一次观察的最短路程;表示当前看了条狗,已经进行了最后一次观察的最短路程(我们可以假想把最后一次观察提到前面进行)。
参考代码(C++)
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <map>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
int t;
cin >> t;
for (int case_num = 1; case_num <= t; ++case_num) {
cout << "Case #" << case_num << ": ";
int n, k;
cin >> n >> k;
vector<pair<int, int>> dogs(n);
for (int i = 0; i < n; ++i)
cin >> dogs[i].first;
for (int i = 0; i < n; ++i)
cin >> dogs[i].second;
sort(dogs.begin(), dogs.end());
map<int, vector<int>> c;
for (auto dog : dogs)
c[dog.second].emplace_back(dog.first);
vector<vector<int>> vc;
for (auto p : c)
vc.push_back(p.second);
vector<vector<int>> dp(k + 1, vector<int>(2, 1e9));
dp[0][0] = 0;
for (int i = 0; i < vc.size(); ++i) {
vector<vector<int>> ndp(dp);
for (int j = 0; j < vc[i].size(); ++j) {
for (int s = k; s >= j + 1; --s) {
ndp[s][0] = min(ndp[s][0], dp[s - j - 1][0] + 2 * vc[i][j]);
ndp[s][1] = min(ndp[s][1], min(dp[s - j - 1][1] + 2 * vc[i][j],
dp[s - j - 1][0] + vc[i][j]));
}
}
dp = move(ndp);
}
cout << dp[k][1] << endl;
}
}
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