CF2145F Long Journey 題解
一種比較暴力的方法。
考慮 \(n\le10,a_i\le10\) 所以陷阱的狀態僅 \(n\) 種,而且每 \(\operatorname{lcm}(a_0,a_1,...,a_{n-1})\) 個格子就是一個陷阱狀態的周期,我們不妨記 \(l=\operatorname{lcm}(a_0,a_1,...,a_{n-1})\),我們可以先求出時間 \(t\bmod n=0,1,...,n-1\) 時向后走 0 到 \(l\) 格需要的最短時間,這很明顯可以用 bitset 求,先處理出 \(a_{i,j},i\in[0,n-1]\ j\in[0,l]\) 表示在時間 \(t\bmod n=i\) 時第 \(j\) 格的狀態,1 表示無陷阱,反之 0 表示有陷阱,然后將 \(b\) 先設置為 1 表示 0 現在是可以到達的,對于向后走一步那么就是 \(b<<1\),停留就是 \(b\) 本身,于是在時間 \(t\) 時向后走一步或停留的狀態就是 \([(b<<1)|b]\&a_{t\bmod n}\),很明顯走到第 \(i\) 格的最短時間是必然大于走到第 \(i-1\) 格的最短時間的,所以我們可以維護一個指針不斷判斷 \(b_i\) 是否等于 1 來求 \(dis_{i,j}\), 其中 \(i\) 表示起始時間 \(t\bmod n\),\(j\) 表示走到第 \(j\) 格。由于 \(m\le 10^{12}\),所以我們可以考慮倍增的方法跳 \(\lfloor\frac{m}{l}\rfloor\) 個 \(l\) 格,然后使用 \(dis\) 數組求余下的 \(m\bmod l\) 格的最短時間。
但考慮一個問題,上面的寫法是在可以到達的條件下的,我們可以將 \(dis_{i,j},j\in[1,l]\) 賦值為一個極大值 \(inf\),在計算 \(b\) 時將最大轉移次數設置為 \(k\cdot l\),如果最后計算出的最短時間 \(t\geq inf\),即認為是無法到達的。最后時間復雜度是 \(O(\frac{Tnkl^2}{\omega}+Tn\log m)\),當 \(k=6\) 時既可以保證正確性,也可以保證時間不超時。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define int long long
int t,n,m,a[15],b[15],len,dis[15][2600],power[50];
__int128 f[15][45];
bitset<2600> c,d[15],e[15];
signed main(){
power[0]=1;
for(int i=1;i<=41;i++)power[i]=power[i-1]*2;
cin>>t;
while(t--){
cin>>n>>m;
for(int i=0;i<n;i++) fill(dis[i],dis[i]+2550,1e14);
for(int i=0;i<n;i++) cin>>a[i];
for(int i=0;i<n;i++) cin>>b[i];
len=a[0];
for(int i=1;i<n;i++) len=lcm(len,a[i]);
for(int i=0;i<n;i++){e[i].set();for(int j=b[i];j<=len;j+=a[i])e[i].reset(j);}
for(int i=0;i<n;i++){
c.set(0);
dis[i][0]=0;
int id=1;
for(int j=0;j<6*len&&id<=len;j++){
c=((c<<1)|c)&e[(i+j)%n];
if(c[id])dis[i][id++]=j+1;
}
f[i][0]=dis[i][len];
}
int l=1,k=floor(m/len);
for(int i=1;i<=41&&l<=k;i++){for(int j=0;j<n;j++)f[j][i]=f[j][i-1]+f[(j+f[j][i-1])%n][i-1];l<<=1;}
__int128 tot=0;
for(int i=41;i>=0;i--)if(k>=power[i]){tot+=f[tot%n][i];k-=1ll*power[i];}
tot+=dis[tot%n][m%len];
if(tot>=1e14) {cout<<-1<<endl;continue;}
else cout<<(int)tot<<endl;
}
return 0;
}

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