CF1368G Shifting Dominoes
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solution
求的是最后棋盘本质不同的个数,而本质不同等价于两个空格位置不同。
如果想要移动一个多米诺骨牌,要求长边上下方有空位。
移动可以看成空位的移动。
所以我们考虑把一个 (x,y)(x,y)(x,y) 看成一个点,表示该位置为空位。
然后向能转移的空位进行连边。
可以证明,连边后形成的图形不是环,而是森林。
- 利用皮克定理证明:S=I+B2−1S=I+\frac{B}{2}-1S=I+2B−1
- 出现环,意味着可以经过一系列操作后使得空位回到最原始的状态,但是显然原来的空位地方已经有一个多米诺骨牌霸占了。
如果将棋盘黑白染色,即一个多米诺骨牌恰好覆盖一个黑格子和一个白格子。
发现移动空位只会在同颜色格子上移动,因为每次移动无非是行 / 列 ±2±2±2。
不同颜色格子之间答案互不影响。
对两棵树 dfn\text{dfn}dfn 序编号,一个空位的所有移动可能就是其子树的大小。
两棵树里面某两个子树,出现不同的情况,就是两个子树大小的乘积。
将这个转化成二维矩阵面积问题。
显然矩阵之间会有交集,所以相当于是扫描线求矩阵的并集。
code
#include <cstdio>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define maxn 200005
#define int long long
vector < int > G[maxn];
vector < pair < int, int > > pos[maxn];
char **s;
int **Hash;
int n, m, cnt, tot, ip;
int Y[maxn << 2], id[maxn], tag[maxn << 2], len[maxn << 2], dfn[maxn], siz[maxn];
bool vis[maxn];
#define lson now << 1
#define rson now << 1 | 1struct scan { int x, down, up, k; }MS[maxn];void pushup( int now, int l, int r ) {if( tag[now] ) len[now] = Y[r] - Y[l];else if( l + 1 == r ) len[now] = 0;else len[now] = len[lson] + len[rson];
}void modify( int now, int l, int r, int L, int R, int k ) {if( R < l or r < L ) return;if( L <= l and r <= R ) { tag[now] += k; pushup( now, l, r ); return; }if( l + 1 == r ) return;int mid = ( l + r ) >> 1;if( L <= mid ) modify( lson, l, mid, L, R, k );if( mid < R ) modify( rson, mid, r, L, R, k );pushup( now, l, r );
}void link( int u, int v ) {vis[v] = 1;G[u].push_back( v );
}void dfs( int u ) {dfn[u] = ++ ip, siz[u] = 1;for( auto v : G[u] ) dfs( v ), siz[u] += siz[v];
}signed main() {scanf( "%lld %lld", &n, &m );s = new char * [n + 5];Hash = new int * [n + 5];for( int i = 1;i <= n;i ++ ) {s[i] = new char [m + 5];Hash[i] = new int [m + 5];scanf( "%s", s[i] + 1 );for( int j = 1;j <= m;j ++ )Hash[i][j] = ( i - 1 ) * m + j;}for( int i = 1;i <= n;i ++ )for( int j = 1;j <= m;j ++ ) {if( i + 2 <= n and s[i + 1][j] == 'U' and s[i + 2][j] == 'D' ) link( Hash[i][j], Hash[i + 2][j] );if( i - 2 >= 1 and s[i - 1][j] == 'D' and s[i - 2][j] == 'U' ) link( Hash[i][j], Hash[i - 2][j] );if( j + 2 <= m and s[i][j + 1] == 'L' and s[i][j + 2] == 'R' ) link( Hash[i][j], Hash[i][j + 2] );if( j - 2 >= 1 and s[i][j - 1] == 'R' and s[i][j - 2] == 'L' ) link( Hash[i][j], Hash[i][j - 2] );if( ! id[Hash[i][j]] ) {id[Hash[i][j]] = ++ cnt;if( s[i][j] == 'L' ) id[Hash[i][j + 1]] = cnt;if( s[i][j] == 'U' ) id[Hash[i + 1][j]] = cnt;}pos[id[Hash[i][j]]].push_back( { i, j } );}for( int i = 1;i <= n;i ++ )for( int j = 1;j <= m;j ++ )if( ! vis[Hash[i][j]] ) dfs( Hash[i][j] );for( int i = 1;i <= cnt;i ++ ) {int a = pos[i][0].first, b = pos[i][0].second;int c = pos[i][1].first, d = pos[i][1].second;int u = Hash[a][b], v = Hash[c][d];int l1 = dfn[u], r1 = dfn[u] + siz[u] - 1;int l2 = dfn[v], r2 = dfn[v] + siz[v] - 1;if( ( a + b ) & 1 ) swap( l1, l2 ), swap( r1, r2 ); MS[++ tot] = { l1, l2, r2 + 1, 1 }; Y[tot] = l2;MS[++ tot] = { r1 + 1, l2, r2 + 1, -1 }; Y[tot] = r2 + 1;}sort( Y + 1, Y + tot + 1 );int m = unique( Y + 1, Y + tot + 1 ) - Y - 1;sort( MS + 1, MS + tot + 1, []( scan a, scan b ) { return a.x < b.x; } );int ans = 0;for( int i = 1;i <= tot;i ++ ) {ans += len[1] * ( MS[i].x - MS[i - 1].x );int down = lower_bound( Y + 1, Y + m + 1, MS[i].down ) - Y;int up = lower_bound( Y + 1, Y + m + 1, MS[i].up ) - Y;modify( 1, 1, m, down, up, MS[i].k );}printf( "%lld\n", ans );return 0;
}