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問題 No.2704 L to R Graph
ユーザー 👑 potato167potato167
提出日時 2024-03-29 23:22:48
言語 C++17
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
WA  
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最終ジャッジ日時 2024-03-29 23:22:55
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testcase_18 AC 229 ms
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testcase_20 AC 164 ms
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ソースコード

diff # 

#include <bits/stdc++.h>
#pragma GCC optimize("unroll-loops")
using namespace std;
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
using ll=long long;
using ld=long double;
const ll ILL=2167167167167167167;
const int INF=2100000000;
const int mod=998244353;
#define rep(i,a,b) for (int i=(int)(a);i<(int)(b);i++)
#define all(p) p.begin(),p.end()
template<class T> using _pq = priority_queue<T, vector<T>, greater<T>>;
template<class T> ll LB(vector<T> &v,T a){return lower_bound(v.begin(),v.end(),a)-v.begin();}
template<class T> ll UB(vector<T> &v,T a){return upper_bound(v.begin(),v.end(),a)-v.begin();}
template<class T> bool chmin(T &a,T b){if(a>b){a=b;return 1;}else return 0;}
template<class T> bool chmax(T &a,T b){if(a<b){a=b;return 1;}else return 0;}
template<class T> void So(vector<T> &v) {sort(v.begin(),v.end());}
template<class T> void Sore(vector<T> &v) {sort(v.begin(),v.end(),[](T x,T y){return x>y;});}
void yneos(bool a,bool upp=0){if(a) cout<<(upp?"YES\n":"Yes\n"); else cout<<(upp?"NO\n":"No\n");}
template<class T> void vec_out(vector<T> &p,int ty=0){
if(ty==2){cout<<'{';for(int i=0;i<(int)p.size();i++){if(i){cout<<",";}cout<<'"'<<p[i]<<'"';}cout<<"}\n";}
else{if(ty==1){cout<<p.size()<<"\n";}for(int i=0;i<(int)(p.size());i++){if(i) cout<<" ";cout<<p[i];}cout<<"\n";}}
template<class T> T vec_min(vector<T> &a){assert(!a.empty());T ans=a[0];for(auto &x:a) chmin(ans,x);return ans;}
template<class T> T vec_max(vector<T> &a){assert(!a.empty());T ans=a[0];for(auto &x:a) chmax(ans,x);return ans;}
template<class T> T vec_sum(vector<T> &a){T ans=T(0);for(auto &x:a) ans+=x;return ans;}
int pop_count(long long a){int res=0;while(a){res+=(a&1),a>>=1;}return res;}


namespace po167{
struct UFtree
{
    using _F=int;
    int _n;
    std::vector<_F> wei;
    std::vector<int> q;
    int component;
    UFtree(int n):_n(n),wei(n),component(n),par(n){
        for(int i=0;i<n;i++){
            wei[i]=1,par[i]=i;
        }
    }
    void intialize(){
        for(auto x:q){
            wei[root(x)]=1;
            par[x]=x;
        }
        component=(int)par.size();
        q={};
    }
    //根っこを返す
    int root(int a){
        assert(0<=a&&a<_n);
        if(a==par[a]) return a;
        return par[a]=root(par[a]);
    }
    //trueなら1,falseなら0
    int same(int a,int b){
        assert(0<=a&&a<_n);
        assert(0<=b&&b<_n);
        if(root(a)==root(b)) return 1;
        else return 0;
    }
    _F size(int a){
        return wei[root(a)];
    }
    //a,bが違う根っこの元なら結合する,結合したらtrueを返す
    bool unite(int a,int b){
        a=root(a),b=root(b);
        if(a==b) return false;
        if(wei[a]<wei[b]) std::swap(a,b);
        par[b]=a;
        q.push_back(b);
        wei[a]+=wei[b];
        component--;
        return true;
    }
    private:
    std::vector<int> par;
};
}
using po167::UFtree;


namespace po167{
template<class T,T(*op)(T,T)>
struct Doubling_op
{
    int _n;
    long long Log;
    std::vector<std::vector<int>> index_data;
    std::vector<std::vector<T>> value_data;
    Doubling_op(int n,long long limit,std::vector<int> index,std::vector<T> value):_n(n){
        Log=2;
        while(limit){
            limit/=2;
            Log++;
        }
        index_data.resize(Log);
        value_data.resize(Log);
        index_data[0]=index;
        value_data[0]=value;
        for(int i=1;i<Log;i++){
            index_data[i].resize(_n);
            value_data[i].resize(_n);
            for(int j=0;j<_n;j++){
                int tmp=index_data[i-1][j];
                index_data[i][j]=index_data[i-1][tmp];
                value_data[i][j]=op(value_data[i-1][j],value_data[i-1][tmp]);
            }
        }
    }
    std::pair<int,T> query(long long times,int start_index,T start_value){
        for(int i=0;i<Log;i++){
            if(times&1){
                start_value=op(start_value,value_data[i][start_index]);
                start_index=index_data[i][start_index];
            }
            times>>=1;
        }
        return std::make_pair(start_index,start_value);
    }
};

struct Doubling
{
    int _n;
    long long Log;
    std::vector<std::vector<int>> index_data;
    Doubling(int n,long long limit,std::vector<int> index):_n(n){
        Log=2;
        while(limit){
            limit/=2;
            Log++;
        }
        index_data.resize(Log);
        index_data[0]=index;
        for(int i=1;i<Log;i++){
            index_data[i].resize(_n);
            for(int j=0;j<_n;j++){
                int tmp=index_data[i-1][j];
                index_data[i][j]=index_data[i-1][tmp];
            }
        }
    }
    int query(long long times,int start_index){
        for(int i=0;i<Log;i++){
            if(times&1){
                start_index=index_data[i][start_index];
            }
            times>>=1;
        }
        return start_index;
    }
};
}
using po167::Doubling_op;
using po167::Doubling;
using doubleing_F=long long;
doubleing_F d_op(doubleing_F l,doubleing_F r){
    return l+r;
}


//for(i=0;i<n)Σ(a*i+b)/m、(y=ax+bより下にある、0<=x<nかつy>0の格子点の数)
ll Fsum(ll n,ll m,ll a,ll b){
    ll ans=0;
    ans+=(b/m)*n+(a/m)*n*(n-1)/2;
    b%=m,a%=m;
    ll y=(a*(n-1)+b)/m;
    ll x=y*m-b;
    if(y==0){
        return ans;
    }
    ans+=(n-(x-1)/a-1)*y;
    ans+=Fsum(y,a,m,((x+a-1)/a)*a-x);
    return ans;
}

//a*x+b*y=gcd(a,b)となるx,yにする　返り値gcd(a,b)
ll Euclid(ll a,ll b,ll &x,ll &y){
    if(b==0){
        x=1,y=0;
        return a;
    }
    ll d=Euclid(b,a%b,y,x);
    y-=a/b*x;
    return d;
}
 
// val1=(a,p) val2=(b,q)
// return (c,r)
// c: c%p==a && c%q==b
// r: r=lcm(a,b)
// need: a%gcd(p,q)==b%gcd(p,q)
// use: Euclid
std::pair<long long,long long> ctr_sub(std::pair<long long,long long> val1,std::pair<long long,long long> val2){
    long long a,b,p,q;
    long long X,Y,G,ans_val,ans_mod;
    tie(a,p)=val1;
    tie(b,q)=val2;
    G=Euclid(p,q,X,Y);
    if((b-a)%G!=0) return {-1,-1};
    ans_mod=p*(q/G);
    ans_val=(p*((X*((b-a)/G))%q))%ans_mod+a;
    return {(ans_val%ans_mod+ans_mod)%ans_mod,ans_mod};
}


void solve();
// oddloop
int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(nullptr);
    
    int t=1;
    //cin>>t;
    rep(i,0,t) solve();
}

void solve(){
    int N;
    ll L,R;
    cin>>N>>L>>R;
    vector<int> A(N);
    UFtree T(N);
    vector<vector<int>> G(N);
    vector<int> to(N);
    vector<int> pare(N);
    vector<int> syc(N);
    vector<int> pos(N);
    vector<int> dpeth(N,-1);
    rep(i,0,N) cin>>A[i],A[i]--,T.unite(i,A[i]),G[A[i]].push_back(i),to[A[i]]++;
    vector<int> order;
    Doubling D(N,N+1,A);
    rep(i,0,N) if(to[i]==0) order.push_back(i);
    rep(i,0,order.size()){
        int a=order[i];
        a=A[a];
        to[a]--;
        if(to[a]==0) order.push_back(a);
    }
    rep(i,0,N) if(to[i]!=0){
        vector<int> p;
        while(to[i]){
            pos[i]=p.size();
            p.push_back(i);
            to[i]=0;
            i=A[i];
        }
        for(auto x:p) dpeth[x]=0,syc[x]=p.size(),pare[x]=x;
        rep(rp,0,p.size()){
            int a=p[rp];
            for(auto x:G[a]) if(dpeth[x]==-1){
                dpeth[x]=dpeth[a]+1;
                syc[x]=syc[a];
                pare[x]=pare[a];
                p.push_back(x);
            }
        }
    }
    int Q;
    cin>>Q;
    rep(rp,0,Q){
        int s,t;
        cin>>s>>t;
        s--,t--;
        if(T.same(s,t)==0){
            cout<<"-1\n";
            continue;
        }
        if(dpeth[s]<dpeth[t]){
            cout<<"-1\n";
            continue;
        }
        if(dpeth[t]!=0){
            int len=dpeth[s]-dpeth[t];
            if(D.query(len,s)!=t){
                cout<<"-1\n";
            }
            else{
                int k=((len+R-1)/R);
                if(L==R) cout<<(k*R==len?k:-1)<<"\n";
                else cout<<(k*L<=len?k:-1)<<"\n";
            }
            continue;
        }
        ll P=syc[s];
        ll len=(dpeth[s]+(pos[t]-pos[pare[s]]+P)%P);
        if(R==L){
            ll x,y;
            ll g=Euclid(P,R,x,y);
            if(len%g){
                cout<<"-1\n";
            }
            else{
                x*=-len/g;
                y*=-len/g;
                ll tmp=(len/g)*R;
                x%=tmp;
                if(x<0) x+=tmp;
                tmp=x*P+len;
                assert(tmp%R==0);
                cout<<tmp/R<<"\n";
            }
            continue;
        }
        ll k=(len+R-1)/R;
        if(k*L<=len){
            cout<<k<<"\n";
            continue;
        }
        ll l=-1,r=P+10;
        while(r-l>1){
            int m=(l+r)/2;
            ll a=Fsum(m+1,P,R,R*k-len);
            ll b=Fsum(m+1,P,L,k*L-1-len);
            if(a!=b) r=m;
            else l=m;
        }
        cout<<k+r<<"\n";
    }
}
0