1 条题解

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    @ 2025-10-28 11:29:49

    题目大意

    给定 nn 根绳子,每根绳子长度为 sis_i,上面有 mim_i 个节点,第 jj 个节点距离绳子左端点为 pi,jp_{i,j}。要求将这些绳子从左到右排列成一个序列,使得连接后所有相邻节点之间的距离相等。求一个可行排列或判断无解。

    解题思路

    关键观察

    1. 间距一致性:设最终相邻节点间的固定距离为 LL,则所有节点在连接后的整体序列中必须满足等差数列关系。

    2. 绳子端点特征

      • 对于第 ii 根绳子,定义:
        • 左端特征:li[i] = p[i][0](第一个节点到左端的距离)
        • 右端特征:ri[i] = s_i - p[i][m_i-1](最后一个节点到右端的距离)
      • 当绳子 ii 和绳子 jj 相连时,需要满足:ri[i] + li[j] = L
    3. 图论建模

      • 将每根绳子视为图中的节点
      • 从绳子 ii 到绳子 jj 连边,当且仅当 ri[i] + li[j] = L
      • 问题转化为在图中寻找一条哈密顿路径(经过每个节点恰好一次)

    算法框架

    1. 特殊情况处理

      • n=1n = 1 时,直接输出该绳子
      • 当所有绳子的内部节点间距一致时,LL 必须等于该固定间距
    2. 确定间距 LL

      • 小数据 (n100n \leq 100):枚举所有可能的 li[i] + ri[j] 作为 LL
      • 大数据:统计出现频率较高的右端特征,尝试与对应的左端特征组合
    3. 检查可行性

      • 对于候选的 LL,检查度数约束:
        • 对于特征值 xx,设 ma[x] 为左端特征为 xx 的绳子数量
        • mb[x] 为右端特征为 xx 的绳子数量
        • 需要满足:对于所有 xx|ma[x] - mb[L-x]| ≤ 1
      • 确定路径的起点 SS 和终点 TT
        • 起点:左端特征出现次数比对应右端特征多1的绳子
        • 终点:右端特征出现次数比对应左端特征多1的绳子
    4. 构造路径

      • 使用 DFS 或 Hierholzer 算法在特征匹配图中寻找欧拉路径
      • 验证路径是否包含所有绳子

    复杂度分析

    • 时间复杂度O(nlogn+mi)O(n \log n + \sum m_i),主要来自排序和图的遍历
    • 空间复杂度O(n)O(n),用于存储各种映射和邻接表

    代码实现要点

    1. 特征提取:快速计算每根绳子的左右端特征
    2. 度数统计:使用 unordered_map 统计各特征的出现次数
    3. 路径搜索:基于栈的 DFS 实现路径构造
    4. 边界处理:仔细处理 n=1n=1、无解、唯一解等情况

    总结

    本题的核心在于将几何约束转化为图论问题,通过特征匹配和度数分析来寻找可行解。算法结合了数学观察、图论建模和启发式搜索,是一道综合性较强的题目。

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    信息

    ID
    4450
    时间
    1000ms
    内存
    256MiB
    难度
    10
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