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問題 No.2704 L to R Graph
ユーザー RubikunRubikun
提出日時 2024-03-29 22:41:58
言語 C++17
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
AC  
実行時間 689 ms / 3,000 ms
コード長 6,921 bytes
コンパイル時間 2,475 ms
コンパイル使用メモリ 217,356 KB
実行使用メモリ 33,644 KB
最終ジャッジ日時 2024-09-30 16:33:38
合計ジャッジ時間 11,558 ms
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10,752 KB
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10,624 KB
testcase_06 AC 8 ms
10,624 KB
testcase_07 AC 8 ms
10,624 KB
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32,000 KB
testcase_09 AC 91 ms
32,256 KB
testcase_10 AC 93 ms
31,872 KB
testcase_11 AC 491 ms
33,636 KB
testcase_12 AC 448 ms
33,384 KB
testcase_13 AC 497 ms
33,508 KB
testcase_14 AC 479 ms
33,644 KB
testcase_15 AC 373 ms
33,512 KB
testcase_16 AC 471 ms
33,380 KB
testcase_17 AC 437 ms
33,512 KB
testcase_18 AC 508 ms
33,516 KB
testcase_19 AC 499 ms
33,512 KB
testcase_20 AC 478 ms
33,516 KB
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33,512 KB
testcase_22 AC 689 ms
33,508 KB
testcase_23 AC 262 ms
33,512 KB
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33,512 KB
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ソースコード

diff # 

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
template<class T>bool chmax(T &a, const T &b) { if (a<b) { a=b; return true; } return false; }
template<class T>bool chmin(T &a, const T &b) { if (b<a) { a=b; return true; } return false; }
#define all(x) (x).begin(),(x).end()
#define fi first
#define se second
#define mp make_pair
#define si(x) int(x.size())
const int mod=998244353,MAX=300005,INF=1<<30;

// crt + floor_sum

//https://github.com/atcoder/ac-library/releases/tag/v1.4

constexpr long long safe_mod(long long x, long long m) {
    x %= m;
    if (x < 0) x += m;
    return x;
}

constexpr std::pair<long long, long long> inv_gcd(long long a, long long b) {
    a = safe_mod(a, b);
    if (a == 0) return {b, 0};
    
    long long s = b, t = a;
    long long m0 = 0, m1 = 1;
    
    while (t) {
        long long u = s / t;
        s -= t * u;
        m0 -= m1 * u;
        
        auto tmp = s;
        s = t;
        t = tmp;
        tmp = m0;
        m0 = m1;
        m1 = tmp;
    }
    if (m0 < 0) m0 += b / s;
    return {s, m0};
}

std::pair<long long, long long> crt(const std::vector<long long>& r,
                                    const std::vector<long long>& m) {
    assert(r.size() == m.size());
    int n = int(r.size());
    long long r0 = 0, m0 = 1;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        assert(1 <= m[i]);
        long long r1 = safe_mod(r[i], m[i]), m1 = m[i];
        if (m0 < m1) {
            std::swap(r0, r1);
            std::swap(m0, m1);
        }
        if (m0 % m1 == 0) {
            if (r0 % m1 != r1) return {0, 0};
            continue;
        }
        long long g, im;
        std::tie(g, im) = inv_gcd(m0, m1);
        
        long long u1 = (m1 / g);
        if ((r1 - r0) % g) return {0, 0};
        
        long long x = (r1 - r0) / g % u1 * im % u1;
        
        r0 += x * m0;
        m0 *= u1;
        if (r0 < 0) r0 += m0;
    }
    return {r0, m0};
}

unsigned long long floor_sum_unsigned(unsigned long long n,
                                      unsigned long long m,
                                      unsigned long long a,
                                      unsigned long long b) {
    unsigned long long ans = 0;
    while (true) {
        if (a >= m) {
            ans += n * (n - 1) / 2 * (a / m);
            a %= m;
        }
        if (b >= m) {
            ans += n * (b / m);
            b %= m;
        }
        
        unsigned long long y_max = a * n + b;
        if (y_max < m) break;
        n = (unsigned long long)(y_max / m);
        b = (unsigned long long)(y_max % m);
        std::swap(m, a);
    }
    return ans;
}

long long floor_sum(long long n, long long m, long long a, long long b) {
    assert(0 <= n && n < (1LL << 32));
    assert(1 <= m && m < (1LL << 32));
    unsigned long long ans = 0;
    if (a < 0) {
        unsigned long long a2 = safe_mod(a, m);
        ans -= 1ULL * n * (n - 1) / 2 * ((a2 - a) / m);
        a = a2;
    }
    if (b < 0) {
        unsigned long long b2 = safe_mod(b, m);
        ans -= 1ULL * n * ((b2 - b) / m);
        b = b2;
    }
    return ans + floor_sum_unsigned(n, m, a, b);
}

ll gcd(ll a,ll b){
    if(b==0) return a;
    return gcd(b,a%b);
}

struct UF{
    int n;
    vector<int> par,size,edge;
    
    void init(int n_){
        n=n_;
        par.assign(n,-1);
        size.assign(n,1);
        edge.assign(n,0);
        
        for(int i=0;i<n;i++){
            par[i]=i;
        }
    }
    
    int root(int a){
        if(par[a]==a) return a;
        else return par[a]=root(par[a]);
    }
    
    void unite(int a,int b){
        edge[root(a)]++;
        if(root(a)!=root(b)){
            size[root(a)]+=size[root(b)];
            edge[root(a)]+=edge[root(b)];
            par[root(b)]=root(a);
        }
    }
    
    bool check(int a,int b){
        return root(a)==root(b);
    }
};

vector<int> G[MAX];
ll bel[MAX],pos[MAX],depth[MAX],ro[MAX],sz[MAX],par[18][MAX];

void DFS(int u,int p,int roro){
    ro[u]=roro;
    par[0][u]=p;
    for(int to:G[u]){
        depth[to]=depth[u]+1;
        DFS(to,u,roro);
    }
}

int main(){
    
    std::ifstream in("text.txt");
    std::cin.rdbuf(in.rdbuf());
    cin.tie(0);
    ios::sync_with_stdio(false);
    
    ll N,L,R;cin>>N>>L>>R;
    vector<int> A(N);
    vector<int> deg(N);
    for(int i=0;i<N;i++){
        cin>>A[i];A[i]--;
        deg[A[i]]++;
    }
    queue<int> Q;
    for(int i=0;i<N;i++){
        if(deg[i]==0) Q.push(i);
    }
    
    while(!Q.empty()){
        int u=Q.front();Q.pop();
        G[A[u]].push_back(u);
        deg[A[u]]--;
        if(deg[A[u]]==0) Q.push(A[u]);
    }
    
    UF uf;uf.init(N);
    for(int i=0;i<N;i++){
        if(deg[i]){
            uf.unite(i,A[i]);
        }
    }
    
    for(int t=0;t<18;t++) for(int i=0;i<N;i++) par[t][i]=-1;
    
    for(int i=0;i<N;i++){
        if(deg[i]){
            bel[i]=uf.root(i);
            if(uf.root(i)==i){
                vector<int> X;
                int now=i;
                while(1){
                    X.push_back(now);
                    now=A[now];
                    if(now==i) break;
                }
                for(int t=0;t<si(X);t++){
                    pos[X[t]]=t;
                    sz[X[t]]=si(X);
                }
            }
            
            DFS(i,-1,i);
        }
    }
    
    for(int t=1;t<=17;t++){
        for(int i=0;i<N;i++){
            if(par[t-1][i]==-1) continue;
            par[t][i]=par[t-1][par[t-1][i]];
        }
    }
    
    int QQ;cin>>QQ;
    while(QQ--){
        int s,t;cin>>s>>t;s--;t--;
        int ss=ro[s],tt=ro[t];
        if(depth[t]==0){
            if(bel[ss]!=bel[tt]){
                cout<<-1<<"\n";
                continue;
            }
            ll a,b;
            b=(pos[tt]-pos[ss]+sz[ss])%sz[ss];
            b+=depth[s];
            a=sz[ss];
            //cout<<a<<" "<<b<<endl;
            ll ne=(b+R-1)/R;
            ll left=ne-1,right=2*N;
            while(right-left>1){
                ll mid=(left+right)/2;
                ll sum=floor_sum(mid+1,a,R,-b)-floor_sum(mid+1,a,L,-b-1);
                sum-=floor_sum(ne,a,R,-b)-floor_sum(ne,a,L,-b-1);
                if(sum>0) right=mid;
                else left=mid;
            }
            if(right==2*N) cout<<-1<<"\n";
            else cout<<right<<"\n";
        }else{
            if(ss!=tt||depth[s]<depth[t]){
                cout<<-1<<"\n";
                continue;
            }
            int kyo=depth[s]-depth[t];
            int now=s;
            for(int q=17;q>=0;q--){
                if(kyo&(1<<q)){
                    now=par[q][now];
                }
            }
            if(now==t){
                ll x=kyo;
                ll K=(x+R-1)/R;
                if(K*L<=x&&x<=K*R) cout<<K<<"\n";
                else cout<<-1<<"\n";
            }else{
                cout<<-1<<"\n";
            }
        }
    }
}
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