2021牛客暑期多校训练营1 G Game of Swapping Numbers 思维 + 巧妙的转换

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  • 题意:
  • 思路:

题意:

给你两个数组A,BA,BA,B,你可以选择AAA的两个位置i,j,i<ji,j,i<ji,j,i<j交换Ai,AjA_i,A_jAi,Aj,需要交换正好kkk次,问你最大的∑i=1n∣Ai−Bi∣\sum_{i=1}^n|A_i-B_i|i=1nAiBi

思路:

参考题解的转换方式,我们给A,BA,BA,B数组每个元素分配正负号,只需要使得A,BA,BA,B的正负号总和相等,不必在每个数组中个数相等。
考虑如果最小步数得到最优解,显然我们给前nnn大的数都标为+++,其他的数都为−-,让后再将A,BA,BA,B中的正负号配对即可,这样步数一定最小。
考虑如何调整到最优解,如果一个位置iii对应A,BA,BA,B的符号不同,那么这一位直接忽略就好。如果有一个位置两个都是+++,另一个位置两个都是−-,那么显然交换这两个位置可以更优,增加的值为2∗[min(Ai,Bi)−max(Aj,Bj)]2*[min(A_i,B_i)-max(A_j,B_j)]2[min(Ai,Bi)max(Aj,Bj)],当然要保证这两个区间没有交集,下面解释一下没有交集是什么意思。
我们将[min(Ai,Aj),max(Ai,Aj)][min(A_i,A_j),max(A_i,A_j)][min(Ai,Aj),max(Ai,Aj)]看成一个区间,将其放在一个数轴上,如下图:
在这里插入图片描述
分配的符号应该是B2,A3,B3B_2,A_3,B_3B2,A3,B3+++A1,A2,B1A_1,A_2,B_1A1,A2,B1−-,我们在中间画一个线将两边隔开,如果现在k>=1k>=1k>=1的话,我们可以交换A1,A3A_1,A_3A1,A3,可以发现增加2∗(A3−B1)2*(A_3-B_1)2(A3B1),这也就是我们上面说的2∗[min(Ai,Bi)−max(Aj,Bj)]2*[min(A_i,B_i)-max(A_j,B_j)]2[min(Ai,Bi)max(Aj,Bj)],并且可以发现除去跨过中间线的区间,不跨过中间线的区间,在线两边的数量一定相等,所以我们按照min(Ai,Bi)min(A_i,B_i)min(Ai,Bi)从大到小排序,max(Ai,Bi)max(A_i,B_i)max(Ai,Bi)从小到大排序,之后取前kkk个位置即可,注意要判断一下是否相交。

给出一个结论:在n>2n>2n>2的情况下,由鹊巢原理得AAA中的符号至少有两个+++−-,所以多出来的操作通过交换这两个即可消除,可以转换成至多kkk次操作。

最后注意特判一下n=2n=2n=2的情况即可。

// Problem: Game of Swapping Numbers
// Contest: NowCoder
// URL: https://ac.nowcoder.com/acm/contest/11166/G
// Memory Limit: 524288 MB
// Time Limit: 2000 ms
// 
// Powered by CP Editor (https://cpeditor.org)//#pragma GCC optimize("Ofast,no-stack-protector,unroll-loops,fast-math")
//#pragma GCC target("sse,sse2,sse3,ssse3,sse4.1,sse4.2,avx,avx2,popcnt,tune=native")
//#pragma GCC optimize(2)
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<string>
#include<cstring>
#include<map>
#include<cmath>
#include<cctype>
#include<vector>
#include<set>
#include<queue>
#include<algorithm>
#include<sstream>
#include<ctime>
#include<cstdlib>
#include<random>
#include<cassert>
#define X first
#define Y second
#define L (u<<1)
#define R (u<<1|1)
#define pb push_back
#define mk make_pair
#define Mid ((tr[u].l+tr[u].r)>>1)
#define Len(u) (tr[u].r-tr[u].l+1)
#define random(a,b) ((a)+rand()%((b)-(a)+1))
#define db puts("---")
using namespace std;//void rd_cre() { freopen("d://dp//data.txt","w",stdout); srand(time(NULL)); }
//void rd_ac() { freopen("d://dp//data.txt","r",stdin); freopen("d://dp//AC.txt","w",stdout); }
//void rd_wa() { freopen("d://dp//data.txt","r",stdin); freopen("d://dp//WA.txt","w",stdout); }typedef long long LL;
typedef unsigned long long ULL;
typedef pair<int,int> PII;const int N=2000010,mod=1e9+7,INF=0x3f3f3f3f;
const double eps=1e-6;int n,k;
int a[N],b[N];
int l[N],r[N];bool cmp(int a,int b) {return a>b;
}int main()
{
//	ios::sync_with_stdio(false);
//	cin.tie(0);scanf("%d%d",&n,&k);for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&a[i]);for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&b[i]);	if(n==2) {if(k%2==1) swap(a[1],a[2]);printf("%d\n",abs(a[1]-b[1])+abs(a[2]-b[2]));} else {LL ans=0;for(int i=1;i<=n;i++) ans+=abs(a[i]-b[i]),l[i]=min(a[i],b[i]),r[i]=max(a[i],b[i]);sort(r+1,r+1+n); sort(l+1,l+1+n,cmp);for(int i=1;i<=min(n,k);i++) if(r[i]<l[i]) ans+=2*(l[i]-r[i]); else break;printf("%lld\n",ans);}return 0;
}
/**/

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