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問題 No.2704 L to R Graph
ユーザー i_am_noobi_am_noob
提出日時 2024-03-29 23:22:09
言語 C++17
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
AC  
実行時間 110 ms / 3,000 ms
コード長 8,790 bytes
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最終ジャッジ日時 2024-03-29 23:22:19
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testcase_12 AC 94 ms
84,988 KB
testcase_13 AC 97 ms
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85,116 KB
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84,988 KB
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ソースコード

diff # 

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

#define all(a) a.begin(),a.end()
#define pb push_back
#define sz(a) ((int)a.size())

using ll=long long;
using u32=unsigned int;
using u64=unsigned long long;
using i128=__int128;
using u128=unsigned __int128;
using f128=__float128;

using pii=pair<int,int>;
using pll=pair<ll,ll>;

template<typename T> using vc=vector<T>;
template<typename T> using vvc=vc<vc<T>>;
template<typename T> using vvvc=vc<vvc<T>>;

using vi=vc<int>;
using vll=vc<ll>;
using vvi=vc<vi>;
using vvll=vc<vll>;

#define vv(type,name,n,...) \
    vector<vector<type>> name(n,vector<type>(__VA_ARGS__))
#define vvv(type,name,n,m,...) \
    vector<vector<vector<type>>> name(n,vector<vector<type>>(m,vector<type>(__VA_ARGS__)))

template<typename T> using min_heap=priority_queue<T,vector<T>,greater<T>>;
template<typename T> using max_heap=priority_queue<T>;

// https://trap.jp/post/1224/
#define rep1(n) for(ll i=0; i<(ll)(n); ++i)
#define rep2(i,n) for(ll i=0; i<(ll)(n); ++i)
#define rep3(i,a,b) for(ll i=(ll)(a); i<(ll)(b); ++i)
#define rep4(i,a,b,c) for(ll i=(ll)(a); i<(ll)(b); i+=(c))
#define cut4(a,b,c,d,e,...) e
#define rep(...) cut4(__VA_ARGS__,rep4,rep3,rep2,rep1)(__VA_ARGS__)
#define per1(n) for(ll i=((ll)n)-1; i>=0; --i)
#define per2(i,n) for(ll i=((ll)n)-1; i>=0; --i)
#define per3(i,a,b) for(ll i=((ll)a)-1; i>=(ll)(b); --i)
#define per4(i,a,b,c) for(ll i=((ll)a)-1; i>=(ll)(b); i-=(c))
#define per(...) cut4(__VA_ARGS__,per4,per3,per2,per1)(__VA_ARGS__)
#define rep_subset(i,s) for(ll i=(s); i>=0; i=(i==0?-1:(i-1)&(s)))

template<typename T, typename S> constexpr T ifloor(const T a, const S b){return a/b-(a%b&&(a^b)<0);}
template<typename T, typename S> constexpr T iceil(const T a, const S b){return ifloor(a+b-1,b);}

template<typename T>
void sort_unique(vector<T> &vec){
    sort(vec.begin(),vec.end());
    vec.resize(unique(vec.begin(),vec.end())-vec.begin());
}

template<typename T, typename S> constexpr bool chmin(T &a, const S b){if(a>b) return a=b,true; return false;}
template<typename T, typename S> constexpr bool chmax(T &a, const S b){if(a<b) return a=b,true; return false;}

template<typename T, typename S> istream& operator >> (istream& i, pair<T,S> &p){return i >> p.first >> p.second;}
template<typename T, typename S> ostream& operator << (ostream& o, const pair<T,S> &p){return o << p.first << ' ' << p.second;}

#ifdef i_am_noob
#define bug(...) cerr << "#" << __LINE__ << ' ' << #__VA_ARGS__ << "- ", _do(__VA_ARGS__)
template<typename T> void _do(vector<T> x){for(auto i: x) cerr << i << ' ';cerr << "\n";}
template<typename T> void _do(set<T> x){for(auto i: x) cerr << i << ' ';cerr << "\n";}
template<typename T> void _do(unordered_set<T> x){for(auto i: x) cerr << i << ' ';cerr << "\n";}
template<typename T> void _do(T && x) {cerr << x << endl;}
template<typename T, typename ...S> void _do(T && x, S&&...y) {cerr << x << ", "; _do(y...);}
#else
#define bug(...) 777771449
#endif

template<typename T> void print(vector<T> x){for(auto i: x) cout << i << ' ';cout << "\n";}
template<typename T> void print(set<T> x){for(auto i: x) cout << i << ' ';cout << "\n";}
template<typename T> void print(unordered_set<T> x){for(auto i: x) cout << i << ' ';cout << "\n";}
template<typename T> void print(T && x) {cout << x << "\n";}
template<typename T, typename... S> void print(T && x, S&&... y) {cout << x << ' ';print(y...);}

template<typename T> istream& operator >> (istream& i, vector<T> &vec){for(auto &x: vec) i >> x; return i;}

vvi read_graph(int n, int m, int base=1){
    vvi adj(n);
    for(int i=0,u,v; i<m; ++i){
        cin >> u >> v,u-=base,v-=base;
        adj[u].pb(v),adj[v].pb(u);
    }
    return adj;
}

vvi read_tree(int n, int base=1){return read_graph(n,n-1,base);}

template<typename T, typename S> pair<T,S> operator + (const pair<T,S> &a, const pair<T,S> &b){return {a.first+b.first,a.second+b.second};}

template<typename T> constexpr T inf=0;
template<> constexpr int inf<int> = 0x3f3f3f3f;
template<> constexpr ll inf<ll> = 0x3f3f3f3f3f3f3f3f;

template<typename T> vector<T> operator += (vector<T> &a, int val){for(auto &i: a) i+=val; return a;}

template<typename T> T isqrt(const T &x){T y=sqrt(x+2); while(y*y>x) y--; return y;}

#define ykh mt19937 rng(chrono::steady_clock::now().time_since_epoch().count())

#include<atcoder/all>
using namespace atcoder;

using mint=modint998244353;
//using mint=modint1000000007;

template<typename T, T(*op)(T,T), T(*e)()>
struct sparse{
    vector<T> val[30];
    sparse(){}
    sparse(vector<T> a){
        int n=a.size();
        val[0]=a;
        for(int i=1; n-(1<<i)+1>0; ++i){
            val[i].resize(n-(1<<i)+1);
            for(int j=0; j<sz(val[i]); ++j) val[i][j]=op(val[i-1][j],val[i-1][j+(1<<(i-1))]);
        }
    }
    T query(int l, int r){
        if(l>=r) return e();
        int k=__lg(r-l);
        return op(val[k][l],val[k][r-(1<<k)]);
    }
};

int op(int x, int y){return min(x,y);}
int e(){return inf<int>;}

void ahcorz(){
    int n,l,r; cin >> n >> l >> r;
    vi a(n); cin >> a;
    rep(n) a[i]--;
    vi in_cyc(n),cyc_id(n),cyc_pos(n),dep(n),rt(n),tl(n),tr(n);
    vvi cycs;
    {
        rep(n) in_cyc[i]=1;
        vi cnt(n);
        rep(n) cnt[a[i]]++;
        queue<int> q;
        rep(n) if(!cnt[i]) q.push(i);
        while(!q.empty()){
            int u=q.front(); q.pop();
            in_cyc[u]=0,cnt[a[u]]--;
            if(!cnt[a[u]]) q.push(a[u]);
        }
        vi vis(n);
        rep(n) if(in_cyc[i]&&!vis[i]){
            vi cyc;
            cyc.pb(i),vis[i]=1;
            for(int j=a[i]; j!=i; j=a[j]) cyc.pb(j),vis[j]=1;
            rep(j,sz(cyc)) cyc_id[cyc[j]]=sz(cycs),cyc_pos[cyc[j]]=j;
            cycs.pb(cyc);
            bug(cyc);
        }
        vvi adj(n);
        rep(n) adj[a[i]].pb(i);
        int _t=-1;
        auto dfs=[&](auto &self, int u, int _rt) -> void{
            tl[u]=++_t;
            rt[u]=_rt;
            for(auto v: adj[u]) if(!in_cyc[v]){
                dep[v]=dep[u]+1;
                self(self,v,_rt);
            }
            tr[u]=_t;
        };
        rep(n) if(in_cyc[i]) dfs(dfs,i,i);
    }
    auto is_anc=[&](int u, int v){
        return tl[u]<=tl[v]&&tr[u]>=tr[v];
    };
    vvi mn(n+1);
    vc<sparse<int,op,e>> tree(n+1);
    for(auto &cyc: cycs){
        int m=sz(cyc);
        if(sz(mn[m])) continue;
        mn[m].resize(m);
        rep(m) mn[m][i]=inf<int>;
        set<int> st;
        rep(m) st.insert(i);
        queue<int> q;
        q.push(0),st.erase(0),mn[m][0]=0;
        int tmpl=l%m,tmpr=tmpl+(r-l);
        while(!q.empty()&&!st.empty()){
            int u=q.front(); q.pop();
            //bug(m,u,mn[m][u]);
            while(1){
                if(st.empty()) break;
                auto it=st.lower_bound(u+tmpl);
                if(it!=st.end()){
                    if(*it<=u+tmpr) q.push(*it),mn[m][*it]=mn[m][u]+1,st.erase(it);
                    else break;
                }
                else{
                    it=st.lower_bound(u+tmpl-m);
                    if(it==st.end()) break;
                    if(m+(*it)<=u+tmpr) q.push(*it),mn[m][*it]=mn[m][u]+1,st.erase(it);
                    else break;
                }
            }
        }
        //rep(m) bug(m,i,mn[m][i]);
        tree[m]=sparse<int,op,e>(mn[m]);
    }
    int q; cin >> q;
    while(q--){
        int u,v; cin >> u >> v; u--,v--;
        if(cyc_id[rt[u]]!=cyc_id[rt[v]]){
            print(-1);
            continue;
        }
        if(!in_cyc[v]){
            if(!is_anc(v,u)){
                print(-1);
                continue;
            }
            int mn_dis=dep[u]-dep[v];
            int k=iceil(mn_dis,r);
            if(k*l>mn_dis) print(-1);
            else print(k);
            continue;
        }
        bug(l,r,cyc_pos[rt[u]],cyc_pos[v],dep[u]);
        int m=sz(cycs[cyc_id[v]]);
        int mn_dis=(cyc_pos[v]-cyc_pos[rt[u]]);
        if(mn_dis<0) mn_dis+=m;
        mn_dis+=dep[u];
        int k=iceil(mn_dis,r);
        bug(k);
        if(k*l<=mn_dis){
            print(k);
            continue;
        }
        int posl=(cyc_pos[rt[u]]+(k*r-dep[u]))%m;
        int posr=(cyc_pos[rt[u]]+(k*l-dep[u]))%m;
        if(k*(r-l)+1>=m){
            print(k);
            continue;
        }
        posl=cyc_pos[v]-posl,posr=cyc_pos[v]-posr;
        if(posl<0) posl+=m;
        if(posr<0) posr+=m;
        int res;
        if(posl<=posr){
            res=k+tree[m].query(posl,posr+1);
        }
        else{
            res=k+min(tree[m].query(0,posr+1),tree[m].query(posl,m));
        }
        if(res>inf<int>/2) print(-1);
        else print(res);
    }
}

signed main(){
    ios_base::sync_with_stdio(0),cin.tie(0);
    cout << fixed << setprecision(20);
    int t=1;
    //cin >> t;
    while(t--) ahcorz();
}
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