1 条题解
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题意理解
我们有一个 ( N \times M ) 的网格花园,每个格子种一种花(花的种类编号 1 到 ( K )),要求满足:
- 每种花至少出现一次。
- 同种花的格子必须形成一个连通块(路径上所有格子同色)。
- 每个格子必须有且只有两个相邻格子种同种花。
“相邻”指上下左右四方向相邻。
条件 3 的含义
条件 3 是说:对于任意一个格子,数它的四个邻居中与自己花色相同的个数,必须恰好等于 2。
这意味着同色连通块的形状必须是环或直线,不能有分支或端点。
因为:- 如果某个格子有 0 个同色邻居 → 孤立点,不行。
- 如果某个格子有 1 个同色邻居 → 端点,不行。
- 如果某个格子有 3 或 4 个同色邻居 → 分支或全包围,不行。
所以每个同色连通块是一个简单环(在网格图上)或者一条闭合路径(即环)。
观察与性质
- 整个网格被若干个环覆盖,每个环一种颜色。
- 环的长度至少是 4(网格中最小环是 2×2 的方块)。
- 每个环占据的格子数是偶数(因为环在网格中是二分的)。
- 所以 ( N \times M ) 必须是偶数,否则无法分成若干环(每个环偶数格)。
- 环的最小大小是 4,所以 ( K \le \frac{NM}{4} )。
- 同时 ( K \ge 1 ) 且每种花至少出现一次,所以 ( K \le NM ) 但实际上界更小。
代码思路分析
1. 初步判断
if (1ll * n * m > 2e5 || (n & 1) || (m & 1)) return (void)puts("NO");
- 如果 ( N \times M > 2\times 10^5 ) 直接 NO(题目约束 S ≤ 2e5,这里提前剪枝)。
- 如果 ( N ) 或 ( M ) 是奇数 → 总格子数奇数 → 无法分成偶数长度的环 → NO。
所以 ( N ) 和 ( M ) 必须都是偶数。
2. 调整方向
int rev = (n > m); if (rev) swap(n, m);
为了方便构造,总是让 ( n \le m )。
3. 可行性判断
if (k < m/2 || k > n*m/4 || k == n*m/4 - 1 || (n == m && k == n/2 + 1)) return (void)puts("NO");
这里 ( m/2 ) 是下界,( n*m/4 ) 是上界(全是最小的 4 格环时的最大颜色数)。
另外排除了某些特殊情况(不可行的 ( K ) 值)。
4. 构造方法
核心函数:
pnt0(u, d, l, r)
:在矩形区域[u,d]×[l,r]
内用类似棋盘格染色方式填充(相邻格同色形成 2×2 块)。pnt1(u, d, l, r)
:画一个矩形边框(同色),形成一个环。
构造思路是:
- 把大网格分成若干环,每个环一种颜色。
- 通过调整环的大小和位置,使得环的数量正好等于 ( K )。
- 用
pnt0
填充内部区域,用pnt1
画环的边界。
5. 分情况构造
代码分几种情况:
- id == n/2:接近最大环数的情况。
- k < id:某种参数范围。
- k <= 2*id-2:另一种参数范围。
- 其他情况。
每种情况通过组合
pnt0
和pnt1
来画出正确数量的环。
6. 输出
如果之前交换过 ( N, M ),输出时转置。
算法标签
- 构造法 (Construction)
- 网格图染色 (Grid Coloring)
- 环分解 (Cycle Decomposition)
- 特判与分类讨论 (Casework)
构造的核心思想
网格中构造环的常见技巧:
- 用 2×2 方块作为最小环。
- 用矩形边框作为环。
- 通过连接和断开环来调整环的数量。
本题的难点在于恰好用 ( K ) 种颜色,并且每个环大小至少为 4,且所有格子被环覆盖。
样例验证
例如样例:
4 4 4
输出:
1 1 2 2 1 1 2 2 3 3 4 4 3 3 4 4
这是 4 个 2×2 的环,每个环一种颜色,满足条件。
总结
这道题是一个比较复杂的网格构造题,需要深入分析条件,找到图论模型(每个连通块是一个环),然后通过精巧的构造方法实现任意可行的 ( K )。
代码通过几种预定义模式 + 参数调整来完成构造,避免了通用但复杂的环覆盖算法。
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信息
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