結果
問題 |
No.2627 Unnatural Pitch
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ユーザー |
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提出日時 | 2025-03-10 03:05:06 |
言語 | C++17 (gcc 13.3.0 + boost 1.87.0) |
結果 |
AC
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実行時間 | 1,983 ms / 4,000 ms |
コード長 | 17,724 bytes |
コンパイル時間 | 5,433 ms |
コンパイル使用メモリ | 274,704 KB |
実行使用メモリ | 59,004 KB |
最終ジャッジ日時 | 2025-03-10 03:06:07 |
合計ジャッジ時間 | 60,896 ms |
ジャッジサーバーID (参考情報) |
judge1 / judge5 |
(要ログイン)
ファイルパターン | 結果 |
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sample | AC * 3 |
other | AC * 23 |
ソースコード
#ifndef HIDDEN_IN_VS // 折りたたみ用 // 警告の抑制 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS // ライブラリの読み込み #include <bits/stdc++.h> using namespace std; // 型名の短縮 using ll = long long; using ull = unsigned long long; // -2^63 ~ 2^63 = 9e18(int は -2^31 ~ 2^31 = 2e9) using pii = pair<int, int>; using pll = pair<ll, ll>; using pil = pair<int, ll>; using pli = pair<ll, int>; using vi = vector<int>; using vvi = vector<vi>; using vvvi = vector<vvi>; using vvvvi = vector<vvvi>; using vl = vector<ll>; using vvl = vector<vl>; using vvvl = vector<vvl>; using vvvvl = vector<vvvl>; using vb = vector<bool>; using vvb = vector<vb>; using vvvb = vector<vvb>; using vc = vector<char>; using vvc = vector<vc>; using vvvc = vector<vvc>; using vd = vector<double>; using vvd = vector<vd>; using vvvd = vector<vvd>; template <class T> using priority_queue_rev = priority_queue<T, vector<T>, greater<T>>; using Graph = vvi; // 定数の定義 const double PI = acos(-1); int DX[4] = { 1, 0, -1, 0 }; // 4 近傍(下,右,上,左) int DY[4] = { 0, 1, 0, -1 }; int INF = 1001001001; ll INFL = 4004004003094073385LL; // (int)INFL = INF, (int)(-INFL) = -INF; // 入出力高速化 struct fast_io { fast_io() { cin.tie(nullptr); ios::sync_with_stdio(false); cout << fixed << setprecision(18); } } fastIOtmp; // 汎用マクロの定義 #define all(a) (a).begin(), (a).end() #define sz(x) ((int)(x).size()) #define lbpos(a, x) (int)distance((a).begin(), std::lower_bound(all(a), (x))) #define ubpos(a, x) (int)distance((a).begin(), std::upper_bound(all(a), (x))) #define Yes(b) {cout << ((b) ? "Yes\n" : "No\n");} #define rep(i, n) for(int i = 0, i##_len = int(n); i < i##_len; ++i) // 0 から n-1 まで昇順 #define repi(i, s, t) for(int i = int(s), i##_end = int(t); i <= i##_end; ++i) // s から t まで昇順 #define repir(i, s, t) for(int i = int(s), i##_end = int(t); i >= i##_end; --i) // s から t まで降順 #define repe(v, a) for(const auto& v : (a)) // a の全要素(変更不可能) #define repea(v, a) for(auto& v : (a)) // a の全要素(変更可能) #define repb(set, d) for(int set = 0, set##_ub = 1 << int(d); set < set##_ub; ++set) // d ビット全探索(昇順) #define repis(i, set) for(int i = lsb(set), bset##i = set; i < 32; bset##i -= 1 << i, i = lsb(bset##i)) // set の全要素(昇順) #define repp(a) sort(all(a)); for(bool a##_perm = true; a##_perm; a##_perm = next_permutation(all(a))) // a の順列全て(昇順) #define uniq(a) {sort(all(a)); (a).erase(unique(all(a)), (a).end());} // 重複除去 #define EXIT(a) {cout << (a) << endl; exit(0);} // 強制終了 #define inQ(x, y, u, l, d, r) ((u) <= (x) && (l) <= (y) && (x) < (d) && (y) < (r)) // 半開矩形内判定 // 汎用関数の定義 template <class T> inline ll powi(T n, int k) { ll v = 1; rep(i, k) v *= n; return v; } template <class T> inline bool chmax(T& M, const T& x) { if (M < x) { M = x; return true; } return false; } // 最大値を更新(更新されたら true を返す) template <class T> inline bool chmin(T& m, const T& x) { if (m > x) { m = x; return true; } return false; } // 最小値を更新(更新されたら true を返す) template <class T> inline T getb(T set, int i) { return (set >> i) & T(1); } template <class T> inline T smod(T n, T m) { n %= m; if (n < 0) n += m; return n; } // 非負mod // 演算子オーバーロード template <class T, class U> inline istream& operator>>(istream& is, pair<T, U>& p) { is >> p.first >> p.second; return is; } template <class T> inline istream& operator>>(istream& is, vector<T>& v) { repea(x, v) is >> x; return is; } template <class T> inline vector<T>& operator--(vector<T>& v) { repea(x, v) --x; return v; } template <class T> inline vector<T>& operator++(vector<T>& v) { repea(x, v) ++x; return v; } #endif // 折りたたみ用 #if __has_include(<atcoder/all>) #include <atcoder/all> using namespace atcoder; #ifdef _MSC_VER #include "localACL.hpp" #endif using mint = modint998244353; //using mint = static_modint<3>; //using mint = modint; // mint::set_mod(m); namespace atcoder { inline istream& operator>>(istream& is, mint& x) { ll x_; is >> x_; x = x_; return is; } inline ostream& operator<<(ostream& os, const mint& x) { os << x.val(); return os; } } using vm = vector<mint>; using vvm = vector<vm>; using vvvm = vector<vvm>; using vvvvm = vector<vvvm>; using pim = pair<int, mint>; #endif #ifdef _MSC_VER // 手元環境(Visual Studio) #include "local.hpp" #else // 提出用(gcc) inline int popcount(int n) { return __builtin_popcount(n); } inline int popcount(ll n) { return __builtin_popcountll(n); } inline int lsb(int n) { return n != 0 ? __builtin_ctz(n) : 32; } inline int lsb(ll n) { return n != 0 ? __builtin_ctzll(n) : 64; } inline int msb(int n) { return n != 0 ? (31 - __builtin_clz(n)) : -1; } inline int msb(ll n) { return n != 0 ? (63 - __builtin_clzll(n)) : -1; } #define dump(...) #define dumpel(v) #define dump_math(v) #define input_from_file(f) #define output_to_file(f) #define Assert(b) { if (!(b)) { vc MLE(1<<30); EXIT(MLE.back()); } } // RE の代わりに MLE を出す #endif ll TLE(int n, int k, ll l, ll u, vl a) { if (n == 1) return 0; ll w = u - l; multiset<ll> s; rep(i, n) s.insert(a[i]); ll s_min = *min_element(all(a)); ll s_max = *max_element(all(a)); ll res = 0; while (s_max - s_min > w) { auto itl = s.begin(); auto itr = prev(s.end()); ll dl = *next(itl) - *itl; ll dr = *itr - *prev(itr); if (dl < dr) { ll v = *itr; s.erase(itr); s.insert(v - k); s_max = *prev(s.end()); res++; } else { ll v = *itl; s.erase(itl); s.insert(v + k); s_min = *s.begin(); res++; } } dump(s); return res; } ll TLE2(int n, int k, ll l, ll u, vl a) { if (n == 1) return 0; ll w = u - l; multiset<ll> s; rep(i, n) s.insert(a[i]); ll s_min = *min_element(all(a)); ll s_max = *max_element(all(a)); ll res = 0; while (s_max - s_min > w) { auto itl = s.begin(); auto itr = prev(s.end()); ll dl = *next(itl) - *itl; ll dr = *itr - *prev(itr); if (dl < dr) { ll v = *itr; s.erase(itr); s.insert(v - (dr + k - 1) / k * k); s_max = *prev(s.end()); res += (dr + k - 1) / k; } else { ll v = *itl; s.erase(itl); s.insert(v + (dl + k - 1) / k * k); s_min = *s.begin(); res += (dl + k - 1) / k; } } return res; } //【ウェーブレット行列】 /* * Wavelet_matrix<T>(vT a) : O(n log n) * 整数列 a[0..n)(負値も可)で初期化する. * * T get(int l, int r, int i) : O(log n) * a[l..r) の中で昇順で i 番目の要素を返す(なければ INFL) * * int count(int l, int r, T v) : O(log n) * a[l..r) の中で (-∞..v) に値をもつ要素の個数を返す. * * int count(int l, int r, T v0, T v1) : O(log n) * a[l..r) の中で [v0..v1) に値をもつ要素の個数を返す. * * ll sum(int l, int r, T v) : O(log n) * a[l..r) の中で (-∞..v) に値をもつ要素の和を返す. * * ll sum(int l, int r, T v0, T v1) : O(log n) * a[l..r) の中で [v0..v1) に値をもつ要素の和を返す. * * T ascending_sum(int l, int r, int i) : O(log n) * a[l..r) の中で昇順 i 個の要素の和を返す.(i 個なければ INFL) * * ll abs_sum(int l, int r, T v) : O(log n) * Σi∈[l..r) |a[i] - v| を返す. */ template <class T> class Wavelet_matrix { // 参考 : https://miti-7.hatenablog.com/entry/2018/04/28/152259 // n : 要素数 int n; // K : 座圧後のビット数の最大値 int K; // cnt0[k][i] : 第 k+1 ビットでの安定ソート後の t[0..i) 内の第 k ビットの 0 の個数 vvi cnt0; // acc[k][i] : 第 k ビットでの安定ソート後の Σa[0..i) vector<vector<T>> acc; // 座圧前の値のユニークな昇順列 vector<T> val; // t[l..r) の中で [0..ord) に値をもつ要素の個数を返す. int count_sub(int l, int r, int ord) { int res = 0; repir(k, K - 1, 0) { if (getb(ord, k)) { res += cnt0[k][r] - cnt0[k][l]; l += cnt0[k][n] - cnt0[k][l]; r += cnt0[k][n] - cnt0[k][r]; } else { l = cnt0[k][l]; r = cnt0[k][r]; } } return res; } // [l..r) の中で [0..ord) に値をもつ要素の座圧前の値の和を返す. T sum_sub(int l, int r, int ord) { T res = T(0); repir(k, K - 1, 0) { if (getb(ord, k)) { res += acc[k][cnt0[k][r]] - acc[k][cnt0[k][l]]; l += cnt0[k][n] - cnt0[k][l]; r += cnt0[k][n] - cnt0[k][r]; } else { l = cnt0[k][l]; r = cnt0[k][r]; } } return res; } public: // 整数列 a[0..n) で初期化する. Wavelet_matrix(const vector<T>& a) : n(sz(a)), val(a) { // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/range_kth_smallest // a[0..n) を座標圧縮して t[0..n) にする. uniq(val); val.push_back((T)INFL + 1); // 番兵 vi t(n); rep(i, n) t[i] = lbpos(val, a[i]); K = msb(sz(val) - 1) + 1; cnt0.assign(K, vi(n + 1)); acc.assign(K, vector<T>(n + 1)); // k : 注目ビット位置(第 k+1 ビットでの安定ソート済) repir(k, K - 1, 0) { rep(i, n) { // 第 k ビットの 0 の累積個数を求める. cnt0[k][i + 1] += cnt0[k][i] + (1 - getb(t[i], k)); } // 注目ビットが 0 のものを左,1 のものを右に寄せる安定ソートを行う. vi nt0, nt1; nt0.reserve(cnt0[k][n]); nt1.reserve(n - cnt0[k][n]); rep(i, n) { if (getb(t[i], k)) nt1.push_back(t[i]); else nt0.push_back(t[i]); } t.clear(); repe(x, nt0) t.push_back(x); repe(x, nt1) t.push_back(x); rep(i, n) { // 座圧前の値の累積和を求める. acc[k][i + 1] = acc[k][i] + val[t[i]]; } } } Wavelet_matrix() : n(0), K(0) {} // a[l..r) のうち昇順で i 番目の要素を返す. T get(int l, int r, int i) { // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/range_kth_smallest chmax(l, 0); chmin(r, n); if (i >= r - l) return T(INFL); // ord : 求める要素の座圧後の値(uniq(a) において昇順何番目か) int ord = 0; repir(k, K - 1, 0) { ord <<= 1; // c0 : 第 k+1 ビットでの安定ソート後の t[l..r) 内の第 k ビットの 0 の個数 int c0 = cnt0[k][r] - cnt0[k][l]; if (i >= c0) { // 第 k ビットは 1 に確定 ord++; l += cnt0[k][n] - cnt0[k][l]; r += cnt0[k][n] - cnt0[k][r]; i -= c0; } else { // 第 k ビットは 0 に確定 l = cnt0[k][l]; r = cnt0[k][r]; } } return val[ord]; } // a[l..r) の中で (-∞..v) に値をもつ要素の個数を返す. int count(int l, int r, T v) { chmax(l, 0); chmin(r, n); if (l >= r) return 0; int ord = lbpos(val, v); return count_sub(l, r, ord); } // a[l..r) の中で [v0..v1) に値をもつ要素の個数を返す. int count(int l, int r, T v0, T v1) { // verify : https://atcoder.jp/contests/abc396/tasks/abc396_f chmax(l, 0); chmin(r, n); if (l >= r || v0 >= v1) return 0; int ord0 = lbpos(val, v0); int ord1 = lbpos(val, v1); return count_sub(l, r, ord1) - count_sub(l, r, ord0); } // a[l..r) の中で (-∞..v) に値をもつ要素の和を返す. T sum(int l, int r, T v) { // https://atcoder.jp/contests/abc339/tasks/abc339_g chmax(l, 0); chmin(r, n);; if (l >= r) return 0; int ord = lbpos(val, v); return sum_sub(l, r, ord); } // a[l..r) の中で [v0..v1) に値をもつ要素の和を返す. T sum(int l, int r, T v0, T v1) { chmax(l, 0); chmin(r, n);; if (l >= r || v0 >= v1) return 0; int ord0 = lbpos(val, v0); int ord1 = lbpos(val, v1); return sum_sub(l, r, ord1) - sum_sub(l, r, ord0); } // a[l..r) の中で昇順 i 個の要素の和を返す.(i 個なければ INFL) T ascending_sum(int l, int r, int i) { // verify : https://atcoder.jp/contests/abc281/tasks/abc281_e if (i == 0) return T(0); i--; chmax(l, 0); chmin(r, n); if (i >= r - l) return T(INFL); T res = T(0); int ord = 0; repir(k, K - 1, 0) { ord <<= 1; // c0 : 第 k+1 ビットでの安定ソート後の t[l..r) 内の第 k ビットの 0 の個数 int c0 = cnt0[k][r] - cnt0[k][l]; if (i >= c0) { // 第 k ビットは 1 に確定 ord++; res += acc[k][cnt0[k][r]] - acc[k][cnt0[k][l]]; l += cnt0[k][n] - cnt0[k][l]; r += cnt0[k][n] - cnt0[k][r]; i -= c0; } else { // 第 k ビットは 0 に確定 l = cnt0[k][l]; r = cnt0[k][r]; } } res += (i + 1) * val[ord]; return res; } // Σi∈[l..r) |a[i] - v| を返す. T abs_sum(int l, int r, T v) { // verify : https://yukicoder.me/problems/no/2169 chmax(l, 0); chmin(r, n); if (l >= r) return T(0); int ord = lbpos(val, v); T res = sum_sub(l, r, (1 << K) - 1); res -= (r - l) * v; res -= 2 * sum_sub(l, r, ord); res += 2 * count_sub(l, r, ord) * v; return res; } }; //【mod 累積和】 /* * Mod_cumulative_sum(vT a, int m) : O(n log n) * 数列 a[0..n) と法 m で初期化する. * * T mod_sum(int l, int r, T b) : O(log n) * Σi∈[l..r) (a[i] + b) mod m を返す. * * T mod_sum_neg(int l, int r, T b) : O(log n) * Σi∈[l..r) (-a[i] + b) mod m を返す. * * T floor_sum(int l, int r, T b) : O(log n) * Σi∈[l..r) floor((a[i] + b) / m) を返す. * * T floor_sum_neg(int l, int r, T b) : O(log n) * Σi∈[l..r) floor((-a[i] + b) / m) を返す. * * 利用:【ウェーブレット行列】 */ template <class T> class Mod_cumulative_sum { int n; T m; // acc_a[i] : Σa[0..i) vector<T> acc_a; // acc_rem[i] : Σrem[0..i) vector<T> acc_rem; // rem : a[0..n) mod m Wavelet_matrix<T> Rem; public: // 数列 a[0..n) と法 m で初期化する. Mod_cumulative_sum(const vector<T>& a, T m) : n(sz(a)), m(m), acc_a(n + 1), acc_rem(n + 1) { // verify : https://yukicoder.me/problems/no/2627 Assert(m > 0); rep(i, n) acc_a[i + 1] = acc_a[i] + a[i]; vector<T> rem(n); rep(i, n) { rem[i] = a[i] % m; if (rem[i] < 0) rem[i] += m; } rep(i, n) acc_rem[i + 1] = acc_rem[i] + rem[i]; Rem = Wavelet_matrix<T>(rem); } Mod_cumulative_sum() : n(0) {} // Σi∈[l..r) (a[i] + b) mod m を返す. T mod_sum(int l, int r, T b) { // verify : https://yukicoder.me/problems/no/2627 chmax(l, 0); chmin(r, n); if (l >= r) return 0; T b_rem = b % m; if (b_rem < 0) b_rem += m; T res = T(r - l) * b_rem; res += acc_rem[r] - acc_rem[l]; res -= m * Rem.count(l, r, m - b_rem, m); return res; } // Σi∈[l..r) (-a[i] + b) mod m を返す. T mod_sum_neg(int l, int r, T b) { // verify : https://yukicoder.me/problems/no/2627 chmax(l, 0); chmin(r, n); if (l >= r) return 0; T b_rem = b % m; if (b_rem < 0) b_rem += m; T res = T(r - l) * b_rem; res -= acc_rem[r] - acc_rem[l]; res += m * Rem.count(l, r, b_rem + 1, m); return res; } // Σi∈[l..r) floor((a[i] + b) / m) を返す. T floor_sum(int l, int r, T b) { // verify : https://yukicoder.me/problems/no/2627 chmax(l, 0); chmin(r, n); if (l >= r) return 0; T res = acc_a[r] - acc_a[l]; res += T(r - l) * b; res -= mod_sum(l, r, b); res /= m; return res; } // Σi∈[l..r) floor((-a[i] + b) / m) を返す. T floor_sum_neg(int l, int r, T b) { // verify : https://yukicoder.me/problems/no/2627 chmax(l, 0); chmin(r, n); if (l >= r) return 0; T res = -(acc_a[r] - acc_a[l]); res += T(r - l) * b; res -= mod_sum_neg(l, r, b); res /= m; return res; } }; //【ランダム三分探索(最小値)】O(log(r - l)) /* * 下に単峰な関数 f:S→T の開区間 (l..r) における最小値が f(x) であるとし,組 {x, f(x)} を返す. * 関数が下に単峰であるとは,階差の符号変化が - → 0 → + の順であることをいう. * f が下に単峰でなくても運が良ければ正しい {x, f(x)} を返す. */ template <class S, class T, class FUNC> pair<S, T> random_ternary_search_min(S l, S r, const FUNC& f, bool debug_mode = false) { // verify : https://atcoder.jp/contests/arc194/tasks/arc194_c Assert(r - l >= 2); static bool first_call = true; static mt19937 mt; static uniform_int_distribution<S> rnd; if (first_call) { first_call = false; mt.seed((int)time(NULL)); rnd = uniform_int_distribution<S>((S)0, (S)INFL); } S m1 = l + 1 + rnd(mt) % (r - l - 1); T f1 = f(m1); while (r - l > 2) { S m2 = l + 1 + rnd(mt) % (r - l - 1 - 1); if (m2 >= m1) m2++; T f2 = f(m2); if (m1 > m2) { swap(m1, m2); swap(f1, f2); } if (f1 > f2) { l = m1; m1 = m2; f1 = f2; } else { r = m2; } } return make_pair(l + 1, f1); /* f の定義の雛形 using S = int; using T = ll; auto f = [&](S x) { return T(0); }; auto [x, fx] = random_ternary_search_min<S, T>(l, r, f); */ } ll uso(int n, int k, ll l, ll u, vl a) { auto start = chrono::system_clock::now(); ll d = u - l; sort(all(a)); Mod_cumulative_sum<ll> A(a, k); auto f = [&](ll L) { ll R = L + d; int l = lbpos(a, L); ll cost = A.floor_sum_neg(0, l, L + k - 1); int r = ubpos(a, R); cost += A.floor_sum(r, n, -R + k - 1); dump(L, R, ":", cost); return cost; }; ll res = INFL; while (1) { auto [L, fL] = random_ternary_search_min<ll, ll>(-1LL, (ll)1e12 + 1, f); chmin(res, fL); auto now = chrono::system_clock::now(); auto msec = chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>(now - start).count(); if (msec >= 1950) break; } return res; } int main() { // input_from_file("input.txt"); // output_to_file("output.txt"); int n, k; ll l, u; cin >> n >> k >> l >> u; vl a(n); cin >> a; dump(TLE(n, k, l, u, a)); dump("------"); cout << uso(n, k, l, u, a) << endl; }