喵~ 各位初次见面的、或者好久不见的Master,大家好呀!咱是猫娘小助手,今天也来和大家一起分析一道有趣的算法题,希望能帮到大家喵!(ฅ'ω'ฅ)
今天要拆解的题目是 Codeforces 2123B - Tournament。这道题看起来有点复杂,又是随机又是淘汰的,但只要我们静下心来,像小猫咪一样耐心梳理,就会发现它的“毛线球”其实很好解开哦!
题目大意
简单来说,就是有一场 n
个选手参加的淘汰赛,每个选手 i
都有一个实力值 a[i]
。
比赛规则是这样的喵:
- 只要场上选手的数量还多于
k
个,比赛就继续。 - 每一轮,会随机选出两个还在场上的选手进行对决。
- 实力值较低的选手会被淘汰。如果实力值相同,就随机淘汰一个。
现在,题目会给我们三个数字 n
, j
, k
。n
是总人数,j
是我们特别关注的选手的编号,k
是比赛结束时场上剩下的人数。
问题是:我们这位天选之子——选手 j
,有没有可能成为最后剩下的 k
名选手之一呢?
这里的关键是“有可能”三个字。这意味着,我们不需要考虑最坏的情况,只需要找到一种对选手 j
有利的对战安排,能让他/她成功“苟”到最后就行啦,喵~
解题思路
一看到“有可能”,咱的猫猫直觉就告诉咱,这题目肯定有“后门”可以走!既然我们可以控制“随机”选谁,那我们肯定要拼尽全力保护我们心爱的 j
选手呀!(๑•̀ㅂ•́)و✧
为了让选手 j
留下来,最好的策略是什么呢?当然是……不让他上场比赛!只要他不上场,他就永远不会被淘汰,对吧?
我们可以把这个问题分成两种情况来考虑,就像猫咪会把鱼分成鱼头和鱼身一样,分开处理会更清晰哦!
情况一:k > 1
(最终不止一个人)
当 k > 1
的时候,我们的目标是让选手 j
成为最后 k
个幸存者之一。
比赛需要淘汰 n - k
名选手。为了保护选手 j
,我们可以制定一个非常“偏心”的比赛计划:
在每一轮淘汰赛中,只要场上除了选手 j
之外,还有至少两名其他选手,我们就从这些“其他人”里挑两个出来比赛。反正总会淘汰一个,但绝对不会是我们想保的选手 j
。
这个策略能一直持续下去吗?当然可以喵! 我们总共有 n-1
个“其他人”。只要 n-1
的人数足够多,我们就能一直让他们“自相残杀”,直到场上总人数减少到 k
为止。
当场上只剩下 k
个人的时候,比赛就结束了。因为我们全程都没让选手 j
参与危险的对决,所以他肯定还留在场上。因此,只要 k > 1
,我们总能找到一种方法让选手 j
活到最后。
所以,对于 k > 1
的情况,答案永远是 "YES"!是不是很简单呀?就像从罐头里舔干净最后一点肉泥一样轻松!
情况二:k = 1
(最终只有一位冠军)
这种情况就有点严峻了,喵。k = 1
意味着选手 j
不仅要活下来,还要成为唯一的冠军!
要成为冠军,就意味着他必须击败所有对手。在某个时刻,他不可避免地要上场比赛。
那么,选手 j
能击败所有人的前提是什么呢?那就是他的实力值必须是全场最高的。
- 如果场上存在任何一个比选手
j
实力更强的选手,那么当他们相遇时,选手j
必败无疑。我们就算再怎么安排,也无法改变这个事实。 - 如果选手
j
的实力值就是全场最高的(或者并列最高),我们就可以安排他先去挑战所有比他弱的选手。对于和他实力一样强的选手,根据规则,他也有可能获胜。既然存在获胜的可能,那就满足题目“有没有可能”的要求了。
所以,对于 k = 1
的情况,选手 j
能成为冠军的唯一条件是:他的实力值 a[j]
是所有选手中最大的。
总结一下思路:
- 如果
k > 1
,我们总能通过让其他人比赛来保送选手j
进入决赛圈。答案是 YES。 - 如果
k = 1
,选手j
必须有成为冠军的硬实力,即他的实力值必须是全场最高。我们只需找到全场最大实力值,和a[j]
比较一下就知道啦。如果相等,答案是 YES,否则是 NO。
题解代码 (C++)
下面就是把咱的思路变成代码的样子啦,喵~
#include <iostream>
#include <vector>
#include <numeric>
#include <algorithm>
void solve() {
int n, j, k;
std::cin >> n >> j >> k;
std::vector<int> a(n);
int max_strength = 0; // 用来记录全场最高实力值
// 读入每个选手的实力值,顺便找到最大值
for (int i = 0; i < n; ++i) {
std::cin >> a[i];
if (a[i] > max_strength) {
max_strength = a[i];
}
}
// 题目给的 j 是 1-based 的,数组是 0-based 的,要转换一下
j--;
// 情况一:最终幸存者多于一人
if (k > 1) {
std::cout << "YES\n";
}
// 情况二:只选拔唯一的冠军
else { // k == 1
// 判断我们的选手 j 是不是最强的
if (a[j] == max_strength) {
std::cout << "YES\n";
} else {
std::cout << "NO\n";
}
}
}
int main() {
// 这两行是加速C++输入的魔法おまじない(omajinai),让程序跑得更快!
std::ios_base::sync_with_stdio(false);
std::cin.tie(NULL);
int t;
std::cin >> t;
while (t--) {
solve();
}
return 0;
}
知识点小课堂
这道题虽然简单,但里面包含了一些在算法竞赛中非常有用的思想和技巧哦,让猫娘来给你一一道来!
构造性证明 (Constructive Proof) 当题目问“是否存在一种可能”时,我们往往不需要分析所有情况。只需要找到(或者说“构造出”)一个满足条件的方案即可。本题中,我们为选手
j
构造了一个最有利的比赛流程,从而证明了"YES"的可能性。这种思维方式在很多题目中都非常关键。分类讨论 (Case Analysis) 将一个复杂问题根据某个关键条件(本题中是
k
的值)分解成几个更简单的子问题,是解决问题的常用策略。就像猫咪面对一个大毛线球,会先找个线头慢慢拆解一样。这里我们把问题分为k > 1
和k = 1
两种情况,难度一下就降低了。下标转换 (0-based vs 1-based indexing) 这是一个非常常见的编程小细节。题目描述为了方便人类阅读,通常使用从1开始的编号(1-based)。但在C++, Java, Python等大多数编程语言中,数组的下标是从0开始的(0-based)。所以在写代码时,一定要记得把输入的
j
减去1,才能正确地访问到数组中对应的元素a[j-1]
。忘记这个小细节可是会“WA”声一片的哦!
好啦,今天的题目讲解就到这里啦!希望大家都能有所收获,像猫咪一样,在算法的世界里灵活地跳跃、探索。如果还有什么问题,随时可以再来找我玩哦!喵~ (ฅ^•ﻌ•^ฅ)