题目大意
有 n n n个数,你希望能删除其中不超过 k k k个数,然后将剩下的数划分为两个子集(可以有重复的数字),满足这两个子集的数的和是相等的。
为了降低出题和做题的难度,可以认为这 n n n个数在 1 1 1到 W W W内随机的。
2 ≤ n ≤ 2 × 1 0 5 , min ( 25 , n − 2 ) ≤ k ≤ n − 2 , W = 2 × 1 0 5 2\leq n\leq 2\times 10^5,\min(25,n-2)\leq k\leq n-2,W=2\times 10^5 2≤n≤2×105,min(25,n−2)≤k≤n−2,W=2×105
题解
当 n ≤ 25 n\leq 25 n≤25时,枚举所有子集,找到元素和相同的集合 A A A和 B B B。如果 A A A和 B B B有交集,则两个集合都去掉交集的这部分,最终得到的两个集合即为题意所求。时间复杂度为 O ( n ) O(n) O(n)。
当 n > 25 n>25 n>25时,我们可以将这些数从小到大排序,取后 n − 25 n-25 n−25个数,从后往前扫(即要按数值从大到小扫)。维护两个集合的元素和之差 n o w now now:
- 如果 n o w ≤ 0 now\leq 0 now≤0,则当前的 a i a_i ai给集合 A A A, n o w + = a i now+=a_i now+=ai
- 如果 n o w > 0 now>0 now>0,则当前的 a i a_i ai给集合 B B B, n o w − = a i now-=a_i now−=ai
最后的 n o w now now一定满足 ∣ n o w ∣ ≤ W |now|\leq W ∣now∣≤W。
在剩下的 25 25 25个元素中,我们要找到两个集合,满足这两个集合的元素和之差为 n o w now now。
对于所有这 25 25 25个元素的子集,元素和都不超过 25 W 25W 25W,并且子集个数为 2 25 2^{25} 225,是比 26 W 26W 26W大很多的。又因为是选择两个子集使得两个子集的元素和之差等于 n o w now now,而且数据随机,所以几乎一定会出现两个集合的元素和之差为 n o w now now。求这两个集合的方法和 n ≤ 25 n\leq 25 n≤25时求答案方法类似。
时间复杂度为 O ( n + 2 25 ) O(n+2^{25}) O(n+225)。
code
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=200000;
int n,k,now=0,a[N+5],id[N+5],cnt[1<<25],sum[1<<25];
int z[N*30+5],ans1[N+5],ans2[N+5];
bool cmp(int x,int y){return a[x]<a[y];
}
int lb(int i){return i&(-i);
}
void solve(int s,int t){for(int i=1;i<=min(n,25);i++){if((s>>(i-1)&1)==(t>>(i-1)&1)) continue;if(s>>(i-1)&1) ans1[++ans1[0]]=i;else ans2[++ans2[0]]=i;}
}
void print(){printf("%d ",ans1[0]);for(int i=1;i<=ans1[0];i++) printf("%d ",id[ans1[i]]);printf("\n%d ",ans2[0]);for(int i=1;i<=ans2[0];i++) printf("%d ",id[ans2[i]]);
}
int main()
{scanf("%d%d",&n,&k);for(int i=1;i<=n;i++){scanf("%d",&a[i]);id[i]=i;}for(int i=0;i<=24;i++) cnt[1<<i]=i+1;if(n<=25){for(int s=1;s<1<<n;s++){sum[s]=sum[s^lb(s)]+a[id[cnt[lb(s)]]];if(z[sum[s]]){solve(z[sum[s]],s);print();return 0;}z[sum[s]]=s;}printf("-1");return 0;}sort(id+1,id+n+1,cmp);for(int i=n;i>=26;i--){if(now<=0){ans1[++ans1[0]]=i;now+=a[id[i]];}else{ans2[++ans2[0]]=i;now-=a[id[i]];}}for(int s=1;s<1<<25;s++){sum[s]=sum[s^lb(s)]+a[id[cnt[lb(s)]]];z[sum[s]]=s;}for(int s=1;s<1<<25;s++){int tmp=sum[s]+now;if(z[tmp]){solve(s,z[tmp]);print();return 0;}}printf("-1");return 0;
}