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脳log[2021-06-16~]



2021年06月16日 (水)

最終更新: 2021-06-21T21:06+0900

[AtCoder]競プロ典型 90 問068 - Paired Information(★5)

すごく難しいです。答えの出し方に確証が持てないまま、とりあえずグラフとして解答を書いた。クエリ0に応じて辺を追加する。クエリ1に応じてノードの値を確定しながら X から Y までグラフをたどる。しかし TLE。

 提出 #23506723 (TLE×10 / AC×3) ※まだコンテスト期間中でありアクセスできないのでこっち>提出 #23506723.rb27

次にクエリ0では Y=X+1 だという制約を思い出して、グラフを配列上に配置した。しかしこれでは多少効率が良くなれど TLE は解消しない。制約はノード数(N)、クエリ数(Q)ともに上限が 10 万であり、1つのクエリに答えるのに線形時間をかけることができない。

局所の変更を全体に(対数時間で)波及させるのに BIT がまず浮かぶ。何を記録しようか。階差の累積値かなと思った。つまり、連続する3要素 A,B,C があり、2度のクエリ0によって A+B=S, B+C=T であるとわかっているなら、C-A=T-S から1つおきの2要素の差が直接にわかる。これの累積を記録しておけば、クエリ1で X と Y が 2×k はなれていても直接計算できる。

 提出 #23510943 (AC / 669 Byte / 413 ms / 31888 KB) ※まだアクセスできないのでこっち>提出 #23510943.rb27

結局 BIT は使わなかった。クエリへの答え方は階差の累積という点で同じだけど、クエリの先読みをすれば事前に累積値が記録しておける。更新がないなら値の取得に対数時間がかかる BIT よりただの配列の方が良い。Ambiguous と答えるタイミングは Union-Find で管理した。

 《上級者向け(★7)》 X[i] + 1 = Y[i] の制約を外した場合(ワナにとても引っ掛かりやすいです)

階差を使う解法は完全に「Y=X+1 (T=0 の場合)」という制約に依存しているので、とっかかりを失って困ってしまった。グラフなら困らないが TLE。階差を封じられてどうすればよいか。

 A_1 と A_2、……、A_{N-1} と A_N の関係性がすべて分かっていた場合、A_1 の値を +1 すると、下図の通り +1 される要素と -1 される要素があります

解説が公開された。プラスかマイナスか、そんな単純な関係やったんか。それにしてもそこからさらに(厳しくない方の)制約をクリアさせられることがもうつらい。

Y=X+1 (T=0 のとき) という条件が外れた厳しい方の制約だけど、X から Y へ至る異なるパスがクエリ0によって与えられたときにどうすればいいかわからないでいる。定数時間で答えるためにどのような情報の持ち方をしておけばいいのか(グラフは TLE)。でもプラスかマイナスかという単純な関係なのならば、すべてのパスに関わるノードをまとめて詰め込んでおいて、つじつまが合うのだろうか。

連結なノード間であるノードを基準(たとえばゼロ)にして相対的な値を割り振っておく。ノード間の距離(の偶奇)も記録しておく。迂回路があっても分岐点・合流点のノードが持つ相対値はパスによらず共通だし、パスによって異なる非共通ノードも、ノード数の偶奇はたぶん同じになる。まだよくわからないのは、連結成分ごとに基準となるノードが必要だけど、連結成分同士が連結するたびに基準と相対値のふり直しをして許されるのかというところ。小さい方の連結成分を選ぶようにすればいいのだろうけど。

全部 Union-Find に乗せたいけどうまくいかない。Unite は当然として、Find で集合の代表を書き換えるタイミングでもごにょごにょすると、集合の合体があったとしても偶奇と相対値を適切に(新しい代表を基準にして)更新できると思うんだけど、符号で死ぬほどバグらせる。一見正しい答えに見えても、バグ×バグ=正常だったりする。

 https://github.com/monnu123/atcoder_files/blob/master/kyopro90-68.cpp (monnu さん / C++ / 166 ms)

自分がやりたいのはたぶんこういうの。やっぱりできるんだね。不可能をやろうとしてるのでないとわかったのは朗報。

ところで、Ruby のようなスクリプト言語と C++ の実行時間が接近しているときは、入出力がネックになって C++ の実行時間が遅くなっている印象がある。C ランタイムとの連携を切ったり、std::endl が引き起こす flush を "\n" で回避したり、いろいろ対処法がある模様。

 https://github.com/NachiaVivias/kyopro-tenkei-90-submit-nachia/blob/main/shared-solutions/068-Paired-Information/068-01.cpp (Nachia さん / C++ / 51 ms)

こっちの見た目すっきりな方はすっきりしすぎてて自分がやりたいことと同じなのかどうかもわからない。

ノード数が 2N あるなあ。前半 N 個と後半 N 個の位置づけとは。

偶数世界と奇数世界? これはノード番号 X が偶数か奇数かという話ではなく二部グラフの話なのであって、あるノード X を赤色で塗った場合と白色で塗った場合を同時並行で扱っているのではないか、という……あてずっぽうです。

 提出 #23560415 (AC / 778 Byte / 334 ms / 16544 KB) ※まだアクセスできないのでこっち>提出 #23560415.rb27

やった! うんざりするほどバグらせてついに完成した(UnionFind 全乗せ版)。頭が整理されたところでバグまみれを捨ててイチから書き直したのが良かったと思う(それからもバグらせたんだけど)。

	D[a] *= D[g]
	V[a] += D[a]*D[g]*V[g]

↑ここは無駄なことをしてる。修正版はこう↓

	V[a] += D[a]*V[g]
	D[a] *= D[g]

Union-Find でグループの代表とサイズを管理するのはこれまでのおなじみだけど、同時に代表からの相対値を記録するのは考えたこともやったこともなかった。「重み付き UnionFind」というものがあるらしいが、いったい何に使うものなのか。

ノード数が 2N のすっきり解法は遠くから拝むだけにしておきます。

 https://gist.github.com/masa-aa/4be96f053457dc60625a3552288fb1e4 (masa_aa さん / PyPy3 / 304 ms)

これも重み付き UnionFind。ノード番号の偶奇を利用すれば別途偶奇の管理をする必要がないらしい。クエリへの応答部分でだけ偶奇を気にすればいいというのがよくわからないが、たぶんこれを考えた先に Nachia さんのサイズ 2N のグラフがあると思う。

偶奇を一体でぐちゃぐちゃ扱う(自分)→偶奇に前提をもうけて整理されたグラフを作る(masa_aa さん)→偶奇と奇偶を並行させて偶奇の別を気にしない(Nachia さん)、という違いなのではないか、という印象を持っている。

あ find メソッドで再帰呼び出しをしていない。スタックオーバーフローのおそれがないのはいい。

これだけの学びがあるのは企画の趣旨に照らして(そうでなくても)、すばらしい良問だったのでは?


2021年06月12日 (土) 競プロ典型 90 問 065 - RGB Balls 2(★7)」■サンプル3で7億回ループする提出を投げた。実行時間はお察し(桁が2つ多い)。部分点 3+2。ここからは問題をとらえ直す別のフレームが必要な感じ(=全然わかんないって言ってる)。■■■解説2of3「しかし、この考察だけだと満点が取れません。次にどうすれば良いのでしょうか。」自分「はい、どうすればいいですか?」解説3of3「キーワード:畳み込みを知っていますか?」 名前は知っている。FFT 怖い(未知のものへの恐怖)。『これなら分かる応用数学教室』という本を持ってるだけは持ってるんだけど、16年間積んでいる。よっちゃんいかの人がおすすめしていたときに買った。

最終更新: 2021-07-12T20:54+0900

[AtCoder]東京海上日動 プログラミングコンテスト2021(AtCoder Regular Contest 122)/A,B,C

 A 問題 Many Formulae

A 数列を後ろから見ていく方針は早くに決まったのだけど、初項を [1,0] ではなく [1,1] にしていたミスでいつまでも答えが合わなかった。あと余りを取り忘れて 1 TLE。

 提出 #23369338 (AC / 147 Byte / 106 ms / 24936 KB)

もう 54 分経っている。

 B 問題 Insurance

A 数列をソートすれば賢く答えが求められそうだけど、何も考えずに探索しても良さそう。この前の ABC204-E Rush Hour 2 と違って最初から実数解が求められているあたり、罠もなく素直なのでは?

デバッグ出力を消し忘れて 1 WA。bsearch メソッドで極小値を求めようとして 1 WA。三分探索(名前だけは知っていたが初めて書いた。「三分探索を救いたい - Qiita」)を 100 回試行しようとして 1 TLE。ざっくり半分の 50 回にして AC。本当は探索範囲の幅が許容誤差以下になったかどうかを終了条件にすべきだったそれもダメ?

AC までおおよそ 30 分だから B 問題は A 問題より簡単。

 C 問題 Calculator

盲滅法な探索では時間が足りない。考えても時間の無駄なので興味本位で解説を読んだ>「C - Calculator 解説 by maroonrk_admin

フィボナッチ数? 「競プロ典型 90 問」でも見かけたが、この数列がどうして頻繁にあちこちに登場するのかわからない。限りなくありふれたジェネレータなのか(知らなかったけど A 問題にもフィボナッチ数が現れていたらしい)。あと、計算途中で1を足すという行為が、新しい系列のフィボナッチ数列を開始すること、それらずれたフィボナッチ数列を串刺しにした和が数列として現れるということもあまりピンとこない。そうなの? そんなこと漸化式を見てわかる? 足し算とはそういうものだ、と言われたら言葉がない。私は足し算がわかりません。

とりあえず実験をした。x,y=1,1 を初項として操作3と4を繰り返すとどのように値が増加するか。大体 80 数回で N の上限を超える。今度は x,y=0,0 でスタートして 80 数回の1か所でだけ +1 をすると、80 数回の操作3、4の結果がどういう値になるのかを調べた。これは並べるとフィボナッチ数列になった。

つまり、次の提出における A 数列というのは、フィボナッチ数列を貼り付けたものではなく、+1 するタイミングによって操作3と4を繰り返したのちのちにどれだけの影響を及ぼすかというのを予め調べた実験結果なのである。

 提出 #23379308 (半分くらい WA)

貪欲をすればよい」と解説に書いてあったので貪欲をした。フィボナッチ数列の増加のしかたを見れば組み合わせでどんな数字でも作れそうな雰囲気はある(基数の冪乗を大きい方から取っていくのと同じように)。

この時,i と i+1 両方で操作することはありません. なぜなら,」は読み飛ばした。解説の細かい部分にこだわってもわかりません。

WA の原因は問題を読み誤っていたこと。x か y のどちらかが N になればいいと思っていたが、そうではない。

 提出 #23379741 (AC)

x と y を取り替えればいいのだから、仮の操作列を作ってから必要に応じて操作1と2、操作3と4を交換するようにした。最初からきれいな解答を作ろうという努力はあきらめている。

ARC-C が自分のいるところからどれだけ高くにあるかは垣間見られたのでは? 時間内に B 問題まで解けただけで上出来なのに、レイティングは下がるんですよ。緑に対してあまりにひどい仕打ち。A、B がどちらも茶 diff だといっても、ARC に参加する層にとっての茶 diff だという意味で、ABC の茶 diff 問題とはくらべられないと思うんだ。へなちょこながら ARC に参加する意気にレイティングで報いてほしい(嘘です)。

それもダメ? [[実数の二分探索・三分探索はループ回数を決め打ちしようね - えびちゃんの日記|https://rsk0315.hatenablog.com/entry/2020/04/29/155009]]。探索範囲が過大(過小)な値に寄っていったときに、浮動小数点数の密度が足りなくなって無限ループする? 無限ループしていないことをもって OK としていい?


2021年06月10日 (木) 競プロ典型 90 問 062 - Paint All(★6)■これは知識が問われないという点で好き。体感は★4つ。直近の ABC-D (解けないくらい難しい)より易しい感じ。問題の設定が人工的ですごく頭に入りづらいのが苦労するけど、「白いボールが1つでもないと黒く塗れないのに、全部を黒く塗るには……」というところに気がつければ十分。あとは経時的に見て「塗れる→塗れないの2つの状態しかない」とか。


2021年06月07日 (月)

最終更新: 2021-09-14T17:27+0900

[AtCoder]競プロ典型 90 問059 - Many Graph Queries(★7)

AtCoder タグを付けてるけど非公式コンテストです。

この問題はとっかかりがなくて最初から解説を読んだ>解説1解説2解説3

 キーワード「DAG を使いこなそう」

この問題で扱われるグラフは DAG (有向非巡回グラフ) といわれるもので、サイクル(閉路) を含まない有向グラフです。

えっっっ? どこに閉路を含まないって書いてあった? 問題文を3回読み直して気がついた。

辺 i は頂点 Xi から Yi に向かいます。

制約 1≤Xi<Yi≤N

制約が持つ情報量が多すぎて見逃していた。難しい。そして閉路が含まれてるなら含まれてるで、解説3に書かれている強連結成分(SCC)分解を手段として持っておくべきであると。

 提出1 (TLE×6 / 3325 ms / 461844 KB) 得点 2/7

まだコンテスト期間中だけどソースコード共有の動きがあるくらいなので隠す必要はないかなと>「解説が公開されたら、ソースコードを共有していきましょう」。

N,M,Q = gets.split.map(&:to_i)
B = 60 # Bignum に切り替わらないビット数を。
Z = (N-1)/B+2
V = Array.new(N+1){|a| [0]*(Z-a/B) }
E = Array.new(N+1){[]}; M.times{
	x,y = gets.split
	E[x.to_i]<<y.to_i
}

N.downto(1){|a|
	va = V[a]
	va[-1] |= 1<<a%B
	E[a].each{|b|
		V[b].each_with_index{|v,i|
			va[i] |= v
		} if va[a/B-b/B-1][b%B]<1
	}
}

puts$<.map{|ln|
	a,b = ln.split.map(&:to_i)
	next %w[No Yes][V[a][a/B-b/B-1][b%B]]
}

2枚目の解説画像で満点解答のために「ビット演算で 64 倍高速化」と書かれていることから、Ruby で満点解答が望めないのは明らか。Ruby を使うことによる定数倍のハンデが最初から 100 より大きいので……。手元では V = の初期化部分だけで2、3秒かかってるもんね。部分点2で満足している。

AtCoder はスクリプト言語に優しいので、定数倍高速化がキーになるのは非公式コンテストならではかな。解説が大いに参考になる。

昨日の ABC204-D - Cooking の解法はどこか(解説1)で見たような形だなあと思いながら書いていた(この日記を書いてるのは月曜だけど、典型90-059の出題は土曜日だったので、日曜の ABC の前に取りかかっていた)。

 解説と違う点

キーワードからこうだろうと最初に思いついた方法で実装したら解説とちょっと違う。違って良くない。

最初にすべての頂点について到達可能な点を(テキトーにビット演算を使って)調べてからクエリに定数時間で答える、というのがさっき貼り付けたスクリプトだけど、解説ではクエリを 64 並列で調べるようにしていた。クエリが起点にある。

調べたら、重いケースでは頂点数(N=100000)、クエリ数(Q=100000)に対して、実際に到達可能性が参照される頂点の種類が 84000 ちょっとになるものがほとんどだった(例外が 99999)。約 16000 の頂点に関しては到達可能地点を調べたのが無駄だった。まあ、無駄を省こうとするとスタックオーバーフローを避けてごてごてと記述と条件判断が増えるわりに、2割も違わない(それも入力依存)という見かたはできる。

必ずしも良くないばかりでもなくて、頂点数 N に比して辺数 M が大きい場合、想定解法の方が遅くなる。

 提出2 (MLE×1 / 1154 ms / 1244032 KB)

基本は提出1と同じ。30 ビット 60 ビットでテキトーに区切っていた最大で 10 万ビットになりうるビットフラグを、1つの Bignum にまとめた。

多倍長が許されるのは数百桁までかなと思ってたんだけど、(最大で)10万桁でもすっごく速かった。しかしメモリ制限 1024 MB を超えて 1.24 GB 使ったところで MLE。

N,M,Q = gets.split.map(&:to_i)
E = Array.new(N){[]}; M.times{
	x,y = gets.split
	E[N-x.to_i]<<N-y.to_i
}
V = [nil]*N
N.times{|a|
	va,bs,b = 1<<a,E[a]
	va |= V[b] if va[b]<1 while b = bs.pop
	V[a] = va
}

$<.each{|ln|
	a,b = ln.split.map(&:to_i)
	puts %w[No Yes][V[N-a][N-b]]
}

頂点番号とビット位置の対応を逆向きにしたのが工夫(提出1でも Z-a/B という形でやっていた)。たとえば N-1 番目の頂点が N 番目に移動するというのを 0b11 で表現すれば Bignum はいらない。これを素直に 1<<N-1|1<<N で表していたら、ほぼ全ての頂点で N 桁の Bignum が必要になってもおかしくない(頂点1以下全ての頂点が頂点 N に遷移する場合)。しかしあえなく MLE。工夫なしだと 1.29 GB だったから 50 MB だけ減りましたよ。

たぶん Bignum のネックは桁数に比例する部分ではなく、100 桁であれ1万桁であれ必ず必要になる基礎的な部分でのコストなのだろう。その面では 64 ビット版が不利だ。Bignum か非 Bignum かで見れば、上の段落で改善するのは 10 万頂点のうちの 62 頂点程度に過ぎない。桁数部分での寄与は小さい。

 提出3 (AC / 2009 ms / 500612 KB) 得点 7/7

これは提出1、2と違って想定解法と同じ方針。ただしクエリ 64 並列ではなく 10 万並列でやっている。

DP がしたいのに Bignum を頂点の数だけ保持すると MLE になるのをどうすれば良いか。TLE を避けたいなら Bignum を使うしかないがどうすれば良いか。頂点番号の小さい順にどんどん処理を進めて、使用済みの情報は辺もクエリも遷移してきたという DP 要素もどんどん捨てていった。一時的には C 配列に処理待ちの Bignum が蓄えられるけど、どこかから遷移して来るまではそれも 0 (Fixnum) だ。

N,M,Q = gets.split.map(&:to_i)
E = M.times.map{ gets.split.map(&:to_i) }.sort_by(&:first)
A = Array.new(N){[]}
B = Array.new(N){[]}
Q.times{|q|
	a,b = gets.split
	A[-a.to_i]<<q
	B[-b.to_i]<<q
}

r = 0
C = [0]*N
N.times{
	as,bs,c,q = A.pop,B.pop,C.pop
	c |= 1<<q while q = as.pop
	r |= c[q]<<q while q = bs.pop
	C[N-E.shift[1]] |= c while e = E[0] and e[0]+A.size==N
}

Q.times{|q|
	puts %w[No Yes][r[q]]
}

Ruby で満点がありだったのだなあ。道具のせいにしてあきらめなくて良かった。

 提出4 (AC / 1376 ms / 383080 KB)

メモリもタイムもさらに良くなった。提出3がベースだけど、クエリごとに1ビットを使うのではなく、スタート地点 A が共通するクエリが同じビットを共有する。

こちらを参考にして。

昨日はうしさんのライブラリを参考にして解いたため、(A_i,B_i)というクエリを処理するときにはdp[A_i]|=1<<iとしていた。そうではなくdp[u]|=1<<uとし、すべてのペアについて問題を解くことにすれば、頂点番号uに対しては1..uに対応するbitしか保存しなくてよいため、必要なメモリが\frac{N^2}2くらいになるらしい。

頂点番号が小さい順に処理をするという提出3の流れと、頂点番号が小さいものから0に近いビットを割り当てるというのがマッチして、ビットの同時使用量が節約できる。

整理したからそのまま同じではないけど、だいたいこんな雰囲気>typical90_59_nosub5.rb27

@2021-09-14 結局最後のも提出した>提出 #25841973 (1149 ms)


2021年06月04日 (金)

最終更新: 2021-06-05T05:03+0900

[AtCoder] 競プロ典型 90 問057 - Flip Flap(★6)

解説画像はこちら>https://github.com/E869120/kyopro_educational_90/blob/main/editorial/057.jpg

この問題はとても良かった。確実に力になった。問題を解く選択肢が増えた。キーワードは「行列の掃き出し法を知ろう」だって。

最初は独力でパネルを順番に見ていく DFS を書いた。それしか知らない。だけどどうしても入力に左右されるし、あるパネルに影響する複数のスイッチの組み合わせを総当たりするので遅くなる。

入力を前処理して扱いやすくするとは考えてもみなかった。

でまあ今後は、こういうことができると知ったはいいけど、これが適用できる対象の性質を見抜けるかどうか、というところに課題が移ったとみていいのではないかな。簡単ではないね。

具体的な実装にも迷いがある。スイッチ数(N)、パネル数(M)の上限が 300 なのに対して 550 ms の時間をかけている。メインループだけど、

  1. スイッチ群から最も左のビットが立っているスイッチを選んで取り出す
  2. 残されたスイッチ群を処理して最も左のビットが取り出したスイッチのものより右にくるようにする
  3. 取り出したスイッチを押したり押さなかったりする(最も左のビットが立っているスイッチはこれ1つだけなので確実にどちらかを選べる)
  4. 繰り返し

ステップ1の処理が N で、ステップ2の処理が N×M。もっとシュッと片付くうまい書き方があっても良さそうでは?


hai!@magrofly「典型057 Ruby https://t.co/Dri1yBSvuK」 / Twitter

「基底を求める」のはよくわからないけど、「解く」過程では順番に適用していくだけでいいようだ。さっきの手順に当てはめると、基底を求めるのがステップ2に相当して、解く部分がステップ3。ステップ1の検索が不要であると。

 549 ms

最初の提出。無駄にソート、検索している(9行目)。

N,M = gets.split.map(&:to_i)
A = N.times.map{
	gets
	next gets.split.map{_1.to_i-1}
}
S = gets.split.map(&:to_i)

n,T = 0,[0]*M
while as = A.sort_by!(&:first).shift
	i = as[0]
	A.map!{|bs|
		i < bs[0] ? bs : ((as|bs)-(as&bs)).sort
	}.reject!{|bs|
		bs.empty? && n+=1
	}
	as.each{|i| T[i] = 1-T[i] } if S[i]!=T[i]
end

p(S==T ? 2.pow(n,998244353) : 0)
 524 ms

ツイートを参考に改良したが、あまり良くはならない。N,M<=300 だから? 対称差を求める部分(15行目)が富豪的過ぎるから? 前処理の部分でまだちょっと変なやり方をしてる?

N,M = gets.split.map(&:to_i)
A = N.times.map{
	gets
	next gets.split.map{_1.to_i-1}
}
S = gets.split.map(&:to_i)

N.times{|i|
	next if A[i].empty?
	(i+1...N).each{|j|
		next if A[j].empty?
		if A[j][0] < A[i][0]
			A[i],A[j] = A[j],A[i]
		elsif A[j][0] == A[i][0]
			A[j] = ((A[i]|A[j])-(A[i]&A[j])).sort
		end
	}
}
A.reject!(&:empty?)
O = N-A.size

T,as = [0]*M,nil
as.each{|i| T[i] = 1-T[i] } if S[as[0]]!=T[as[0]] while as = A.shift

p(S==T ? 2.pow(O,998244353) : 0)

最終更新: 2021-06-24T16:08+0900

[AtCoder] 競プロ典型 90 問055 - Select 5(★2)

★2つだからってこういう素直なスクリプトを投げた。

N,P,Q,*A = $<.read.split.map(&:to_i)
p A.combination(5).count{|a5| Q == a5.inject{_1*_2%P} }

結果は TLE×21/AC×4。なんだよ全然ダメじゃんかよ。解説画像はこちら>https://github.com/E869120/kyopro_educational_90/blob/main/editorial/055.jpg。Ruby では解説が役に立たない。★6~7相当のより高速な解法があるというから、そちらを解説してもらわねば。


ABC192-F Potion (20210224p01) を思い出しながら悪あがきをした。

N,P,Q,*A = $<.read.split.map(&:to_i)
q = Hash.new 0
S = A.map{|a| q[a%P]+=1; q.dup }
(N-1).downto(N-4){|k|
	S.pop # S.size==k
	q = Hash.new 0
	S.map!.with_index(N-k){|q0,i|
		a = A[i]
		q0.each{ q[_1*a%P]+=_2 }
		next q.dup
	}
}
p q[Q]

これで TLE×6/AC×190≤Q<P≤10^9 という制約がえぐすぎるんよな。大きすぎるし、素数じゃないし。いったいどういう手が打てるのか。


N が 100 以下というところで何かできないかと考えた。3..100 のある i より左から A×A のペアを作って記録し、また 1..98 のある i より右から A×A のペアを作って記録し、3..98 の 96 通りのある A_i に関して i の左右から条件を満たすペアを引っぱって来られないかと考えた。P で割った余りは 10^9 通りになりうるけど、A×A%P が取り得る値は 10000 通りより少ないから、左側のペア×A_i を総当たりしても高々 1000000 通りであり、これは許される。あとは右側のペアが定数時間で選べれば良い。ここでモジュラ逆数が使えるような、使いたいような気がするんだけど、法が素数でないから「a が m と互いに素でなければならず、さもなくば逆元 x は存在しない。」と Wikipedia に書かれていて困っている。A×A×A%P の値が決まっているとき、A×A%P の値が何であれば A×A×A×A×A%P==Q となるか。たぶん1つに定まらないのではないかと思う。ここで詰まった。


Ruby を使う良さってこういうところだよね。ぬるい解法が許されないところ(許されるとそれ以上考えないので)。「Ruby ならではのお楽しみポイント」「この前の日記(20200907p01)で散々 TLE に苦しめられた問題も、C++ なら変数 r を map に、変数 nmin を multiset にすることで、ある範囲のキーを二分探索で検索することも、小さい方からキーを取り出すことも、STL 任せで妥当な時間で行える。適当に速くて短い提出を選んだけどこんな感じ>「提出 #16578878」。トリックは必要ない。」 そこは問題の本質ではないからかかずらいたくないという考えもあるだろうけど、自分が一番楽しめるのはここ。


Ruby で 365 ms の解答が共有されているなあ。見たい、見たくない、見たくない。


典型 90-005 の解説から>「mod の値が 998244353 のような特殊な値ではないので一工夫必要ですが、それでもたとえば 3 種類くらいmod を用意して中国剰余定理で復元する方法などで上手くいきます」。中国剰余定理は Wikipedia やブログを読む機会が何度かあったけど、まだ早い、と理解をあきらめている状態。


線形篩を用いた合成数を法とする逆元の列挙

最終更新: 2021-06-08T14:11+0900

[AtCoder]AtCoder Beginner Contest 170F 問題 Pond Skater

競プロ典型 90 問の 043 - Maze Challenge with Lack of Sleep(★4)が普通に解けたので、Pond Skater (青diff1968)も解けるような気がした(既視感>20200826p01。根拠は必要ない)。

 提出 #23175112 (AC / 777 Byte / 492 ms / 46772 KB)

All AC になるまで死ぬほどバグらせた。これが時間内に解ける未来が見えない。訪問済みフラグが二値ではない。ループの継続条件とキューへの追加条件が同じではない。ループのあいだ無条件にキューに追加していると rand_20_01.txt と rand_20_03.txt の2つのケースでキューが複製要素で膨れ上がってしまう。それ以外のケースでは AC なのに。

無駄に難しくしてる? そうであってほしい。

 Ruby でのすべての提出 (AC のみ / 実行時間昇順)

比較すると短いし速いし省メモリだと思う。テストケースハック(※テストケースは公開されている)らしき提出を除けば。

訪問済みフラグを水平方向と垂直方向に分けたのが間違いだったろうか。途中からフラグ(二値)ではなくなったし、紆余曲折を経て扱いが同列だし、単にコストとして再定義して書き直せるのでは?

 提出 #23175271 (AC / 590 Byte / 374 ms / 39016 KB)

Vh と Vv だったものを C に統合した。さらに短くさらに速くさらに省メモリになった。最初にコストでなく2つのフラグを使って書き始めたのが間違いの始まりだったのだなあ(Maze Challenge with Lack of Sleep(★4)の解き方がそうだったからなんだけど)。


2021年05月31日 (月) クマのプーさん病理テスト」やった。結果はルー(77%)だって。知らないなあ。よく見ると、誰にも当てはまらないのが当たりなのか(はずれキャラしかいない)。もちろんはずれで何の悪いこともない。マイペースで几帳面だと解釈して何の問題もない。■質問の中には回答者自身よりも環境に答えが左右されるものがあった。それはどうなのか。自分は周囲の人間に恵まれてきたのでそれを反映した答えになるよ。あと現状の認識ではなく未来への願望を問う質問もあった。べつにどうにかしたいと思っていないので、当てはまらないという回答になるよ。


2021年05月29日 (土) [AtCoder] 今週 ABC ないの?ってツイートを見かけて、えっ直前になって消えたの?って atcoder.jp を確認したけど消えていなかった。明日ある。そのうち ABC が2回ある週が来るね。■ちなみに今日は ARC があった。ARC の AB 埋めをすべきときなんだよなあ(B 問題が解きたいです)。


2021年05月28日 (金) 好き。「【MV】GIRI-GIRI borderless world / LizNoir 作詞・作曲・編曲:Q-MHz【IDOLY PRIDE】 - YouTube」 特にこっち。「【IDOLY PRIDE】第11話 LizNoir「GIRI-GIRI borderless world」 - YouTube


2021年05月27日 (木) 全部で 10 程度しかチェックしていないのに何か所かでリツイートされていたパズル。「「Twitterでたまたま見つけた、日替わりのカレンダーパズル。 天才が作った臭がプンプンする。 なかなかに難しかったが今日の分をクリア。 https://t.co/j9blzcV2tV」 / Twitter」■興ざめなのは承知の上で、箱入り娘も解いたことだし(20210121)、このパズルもコンピュータに任せて解いてみた>a-puzzle-a-day.rb27。ひとつの日付に対して何通りも答えがあるみたい>num_of_answers.txt。特に難しそうなのは10月6日(7通り)と4月6日(8通り)。しかし、解くのはともかく、作る方は何を考えれば可能になるというのか。■「Makuake|「最近記憶力が落ちたかも…」そんな人に贈る毎朝1回のパズル習慣で楽しく脳に刺激を|マクアケ - アタラシイものや体験の応援購入サービス」 ここによると1つの日付につき答えが最低で7、多いと 200 以上あると書いてある。7と 216 だとしたらスクリプトは間違ってなかったっぽい。でも答えの合計は 25061 であり 12 万通りもなかった。表裏同型とか回転対称を区別してカウントすると、ってことでいいだろうか。まあ、マーケティング的な動機による? でも表裏同型が3ピースで、表裏を別とすると 25061×8=200488 通りになるから、キリよく「答えは 20 万通り以上」になるはずで、数え間違えてる? あり得ない日付(2月30日とか)を除外しても答えの合計は 24405 であり 195240 だから疑念は解消しない。月月、日日などカレンダーとしてはありえないけどとにかくピースが枠に収まる組み合わせかとも考えたけど、59787 通りであり半分以下。謎は解けない。バグか?■解のない日付が生じる別バージョンが紹介されていたのでそのボードもスクリプトに足しておいた(1 をコマンドラインオプションにして実行する)。その場合の解の個数>num_of_another_answers.txt。答えが0なのは3月14日、7月1日、7月3日、11月7日の計4日だと出た。■空き部分を埋める1マスのピースが2つあると考える。この2つを区別し、なおかつカレンダーとしてはありえないどの位置にきても構わないとする。そうすると先に挙げた 59787 の2倍、およそ 12 万通り(119574 通り)が解となる。そういう解釈でいいだろうか。(考えていたのは数字の意味ではなくて全探索に頼らない効率的な探索。少なくとも日付ごとに全探索する現状よりは、ピースを2つ加えて一度だけ全探索をする方が早いのでは?)


2021年05月26日 (水) アクセシブルじゃないクリックイベントを発見する」←これはキーボードで操作できない onclick ハンドラの話だけど、最近ラジオボタンに関するブラウザ(Firefox ESR 52.9)の微妙な反応の違いに気がついたよ。■「ラジオボタン スタイル」で検索すると <input> を隠して <label> で装飾する方法がいくつものサイトで紹介されてるけど、隠し方次第で問題が出る。出た。紹介されていたのはどれも <input type="radio"> を display: none で隠す方法。これだと自分が使っているブラウザではキーボードを使ってグループ化されたラジオボタンの間でフォーカスを移動させることができなかった。ラベル要素をクリックすることでしか切り替えできなかった。これも「アクセシブルじゃないクリックイベント」のひとつ。■ラベル要素はクリックに反応してラジオボタンにフォーカスを移すけど、それ自身がフォーカスを受け取ってキー入力を処理することはない。しかしでは当のラジオボタンは……。規格は知らないけど、非表示(display:none)のラジオボタンは無効(disabled)ではないからチェック状態の設定・参照が問題なくできるけど、フォーカスを受け取らないから操作に支障が出る、という理解でいいだろうか。結局 opacity: 0 で隠した。これならキーボードで操作できる。透明で見えないけど存在している ⦿ のために生じる微妙な空間は無視できる程度だったのでそのまま。■だけど今時は(7から顕著なのを知っているが)、Microsoft の Windows でもキーボードアクセスが蔑ろじゃない? 括弧で囲われたアクセラレータキーはどこ行った? その一方で「Windows 10 の起動時に自動的に実行するアプリを追加する (support.microsoft.com)」方法に shell:startup と入力させる手順があるの、ほんとバカだと思う。


2021年05月22日 (土) 怖くて見てなかったけどこの前の ARC (20210510)のパフォが 300 台だった! えー、つまり灰パフォ? これが初めてではないし、むしろ大体そうなんだけど、ARC の傷を癒すには ABC1回では足りないぜ。なんなら ABC の D 問題にだってたまに……ときどきやられる。■明日の ARC (20時から!)のお誘いメールが来ない……。A 問題から 400 点なのはたいへん厳しい。ARC の 400 点は五分五分だ。

最終更新: 2021-06-08T14:41+0900

[AtCoder] エイシングプログラミングコンテスト2021(AtCoder Beginner Contest 202)E 問題 Count Descendants

解けてしまった問題とまるで歯が立たなかった問題は、日記にならなくて困るという点で共通する。E 問題で Ruby の AC 提出をざっと見たら他の人の解法が異なっていたのでそれを。

ちなみに F 問題の提出(Ruby)はなかった。ゼロだった。まずね、凸包がよくない。それは自分の人生とは一切関わることのない専門用語(だということにしてこれまで無視してきたもの)なので。

話は E 問題。こちらはやること自体は明白で、読めばわかる。木が与えられて、深さを調べるのも、親を辿るのも、基本操作だ。この問題の問題は制約にあって、ノード数もクエリの数も、上限が20万だというところ。定数時間でクエリに答えたい。

 クエリ(U,D)に答える方法1

  1. ある深さ D にあるノードのうち祖先に U を持つものを選ぼうか。
  2. 実装したことはないけどダブリング(要は繰り返し二乗法でしょ?)で効率的に親を辿る?
  3. (ほぼ)全ノードがフラットに並んでたらダブリング関係なくクエリ(N)×ある深さのノード数(N)で死ぬ。

 クエリ(U,D)に答える方法2

  1. あるノード U の子孫ノードを深さごとに数えておこうか。
  2. 深さを調べる深さ優先探索のついでにそれはできるけど、子ノードが記録した配列をマージするのが大変。ほぼノードの数だけマージ操作が必要。マージテク
  3. 実装しなかったのでこれがアリなのかわからない。子ノードのうち底が深くないものから深い方へ、順番に足し合わせていくとどうなるか。

    一直線の木で Σk 個の要素を処理するような実装でなければアリなのか。

 提出 #22827097 (TLE×27 / AC×3)

これはマージしないでいいように1つの深さ記録配列を共有する実装。ただしノードごとに Array#dup した配列をスナップショットとして持っている。配列の要素数の合計がギガ単位になるけどどうかな、と期待して出したけど全然ダメだった。AtCoder の入力マジえげつない。上限は飾りじゃないのよ。

 提出 #22832306 (AC / 708 ms / 285,364 KB)

基本形はさっきのと同じ。クエリを先読みして必要なものだけ記録するようにした。TLE から 22 分経過していてコンテスト終了まで残り 10 分。あぶなかった。

 クエリ(U,D)に答える方法3

これは他の人の AC 提出を読んで知った方法。二分探索を使うらしい。オイラーツアー?

  1. 深さ優先探索で深さを調べると同時に、あるノードに降りてきたタイミングと上っていくタイミングを記録しておく。
  2. クエリがきたらノード U の両タイミングの間に処理をしたノード(=子孫ノード)のうち、ある深さ D にあるノードの数を答える。
  3. タイミング配列をなめて深さを確かめる線形時間の処理は許されない。どうする?
  4. (3つの提出を読んだのに思い出せない) どうする?
  5. タイミング配列を深さごとに分けておくのかな。
  6. クエリが指定する深さのタイミング配列を取り出して、そこからクエリが指定するノードの子孫にあたる範囲を二分探索で切り出すと、答えがわかる……かな? 実装して AC をもらってないので不確か。

確かなことはこのあたりの提出を読めばわかる。(提出の早い順)

メモリ消費にけっこう差があって、自分の提出は最も多い部類。正直どこが原因なのかわからない。


2021年05月18日 (火) 1より小さい正の整数は1より大きい - 西尾泰和のScrapbox」■間違えたし意味がわからなかったし、しまいには1と10の大小関係がわからなくなってきた>「3が1より小さいなら、3は10より大きい」。命題(P ⇒ Q の Q)があからさまに偽だからこの偽の命題を成り立たせる(P 以外の)隠れた条件は何か、という風に逆転した論理を自動的に考えてしまうのだと思う(生存戦略。ヒトは全知全能の神ではないが、無知の知ぐらいはある)。そうなるともう何もわからない……。■種明かしを読めば Ruby で空配列に対するクエリ [].all? が(どんなブロックを与えても与えなくても) true を返すのと同じだと理解できる。■これには疑問>「最後の「3が偶数なら、4は奇数である」が正解多数だから1の"P が偽ならば、Q の真偽にかかわらず「P ならば Q」が真である"は理解してる人が多い」。 偶奇って正負、陰陽、表裏、左右と同じでペアのそれぞれにアイデンティティがあるわけではないので、「3が奇数なら4は偶数だし、3が偶数なら4は奇数」というように納得して正解の選択肢を選ぶことができる。しかしこれはさっき書いた逆転した論理。自分のように偶奇の性質によってたまたま正解が選べただけの人がいるのでは?■■■@2021-06-23 今日読んでいた本『『詭弁論理学』(野崎 昭弘 (著) / 中公新書)』の 171、172 ページにちょうど書いてあった。「『もし Q ならば、Pである。』と『P でない。』とは、どちらも正しい(ことがありうる――Q でないことが結論される)ので、矛盾とはいわないのである。『もし Q ならば、P である。』と『もし Q ならば、P でない。』とも、Q が起こりえない状況においては、『Q でない』ことが確認されるだけで、矛盾ではない。


2021年05月10日 (月) [AtCoder] 昨日の ARC118。A 問題で Float を使ったら WA が出て、雑に .round(5) を呼び出したら AC になった。これが良くなかった。B 問題も同じ流れで Float を使って答えを出したら 5 WA。この WA が消せなかった(round の呼び出し方が間違ってたんだけど、それを直しても、引数を大きくしても、1 WA だったのを後日確認している)。今日になって解法はそのまま整数でやり直したら AC。A 問題の時点で良くない流れができていましたね。C 問題は Coprime (緑 diff) が解けるなら解けても良かったんじゃないかな。自分はまだ克服していない>「Coprime はまた解けなかった」「Coprime の単語が見えた瞬間にあきらめた。完全に苦手意識を持っている」■一応サンプル出力を素因数分解して考えはした。C 問題。素数(の累乗。0乗はダメだよ)の組み合わせで A の要素を作る。上限に注意する。A の各要素は組み合わせに使用する素数のどれかが必ず欠けている(setwise coprime)。A の要素それぞれについてそれを構成する素因数を見たとき、A 数列の全体を各素因数を含む複数のグループに分類できる(pairwise not coprime)。N の上限 2500 に対して A 数列の要素の上限 10000 が低く見えるのが難しいように思った。実際に作ってみて確かめようと思ったが、AC 目前の B 問題を先に片付けようとして、でも B 問題でつまずいたまま起き上がれなかったんだよなあ。