• noip2013 火柴排队


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    题目描述

    涵涵有两盒火柴,每盒装有 n 根火柴,每根火柴都有一个高度。 现在将每盒中的火柴各自排成一列, 同一列火柴的高度互不相同, 两列火柴之间的距离定义为: ∑(ai-bi)^2

    其中 ai 表示第一列火柴中第 i 个火柴的高度,bi 表示第二列火柴中第 i 个火柴的高度。

    每列火柴中相邻两根火柴的位置都可以交换,请你通过交换使得两列火柴之间的距离最小。请问得到这个最小的距离,最少需要交换多少次?如果这个数字太大,请输出这个最小交换次数对 99,999,997 取模的结果。

    输入格式

    共三行,第一行包含一个整数 n,表示每盒中火柴的数目。

    第二行有 n 个整数,每两个整数之间用一个空格隔开,表示第一列火柴的高度。

    第三行有 n 个整数,每两个整数之间用一个空格隔开,表示第二列火柴的高度。

    输出格式

    输出共一行,包含一个整数,表示最少交换次数对 99,999,997 取模的结果。

    样例君

    输入1

    4
    2 3 1 4
    3 2 1 4
    

    输出1

    1

    输入2

    4
    1 3 4 2
    1 7 2 4

    输出2

    2

    说明

    【输入输出样例说明1】

    最小距离是 0,最少需要交换 1 次,比如:交换第 1 列的前 2 根火柴或者交换第 2 列的前 2 根火柴。

    【输入输出样例说明2】

    最小距离是 10,最少需要交换 2 次,比如:交换第 1 列的中间 2 根火柴的位置,再交换第 2 列中后 2 根火柴的位置。

    【数据范围】

    对于 10%的数据, 1 ≤ n ≤ 10;

    对于 30%的数据,1 ≤ n ≤ 100;

    对于 60%的数据,1 ≤ n ≤ 1,000;

    对于 100%的数据,1 ≤ n ≤ 100,000,0 ≤火柴高度≤ maxlongint(就是不会爆int)

    蒟蒻吐槽

      模拟考试的时候被锁在机房外了,这就告诉我们,迟到真是恶习!

      我们可以发现,∑(ai-bi)^2可以变形成∑(ai^2+bi^2-2aibi),所以我们只需要求出aibi的最大值就可以使原式最小,那么这里就扩充一个小知识,对于两个数串数ai和bi,升序ai*升序bi>=乱序ai*乱序bi>=倒序ai* 倒序bi。

      所以我们需要将ai和bi一一对应,将a和b都sort一下,这时如何将ai和bi已经对应了,但真实数列不是这样的啊。怎么办呢?在sort之前顺便记录它们原先在数列中的位置就可以了。然后现在我们的目的就是将原先的b数列变的和a数列一样了。可他们的值不一样啊,怎么办呢?离散化一下就ok了,因为我们不在意它们的真实大小,只在意相对大小。然后,当bi=x时,我们需要把bi换到x在ai中的位置。把x在ai中的位置记录为loc[x],离散化后的b数列记录为d数列。那么就有d[x]=loc[d[x]]。这一步有点难理解,以样例2为例。

    a:1 3 4 2 离散化后 计算出loc:1 4 3 2

    b:1 7 2 4 离散化后 计算出d:1 4 2 3

    比方说,我们希望d中的1到loc[1]=1处,希望d中的4到loc[4]=2处,d中的2到loc[2]=4处。那么此时由d[x]=loc[d[x]]得出d:1 3 4 2。此时的d就是b中的各个元素所处的位置,而我们希望将d变成有序的,所需要的步数就是d序列中的逆序对个数。

    一定要%那个9999啥的,不然会80。

    代码附上,写的很丑还见谅。

    代码

    #include<cstdio>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    
    const int xn=99999997;
    const int N=100010;
    
    struct node
    {
        int num,id;
    }a[N],b[N];
    int d[N],c[N],loc[N];
    long long ans;
    
    inline int read()
    {
        int x=0,f=1;char ch=getchar();
        while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();}
        while(ch>='0'&&ch<='9'){x=x*10+ch-'0';ch=getchar();}
        return x*f;
    }
    
    bool cmp(node _,node __)
    {
        if(_.num<__.num)return true;
        if(_.num==__.num&&_.id<__.id)return true;
        return false;
    }
    
    void merge(int l,int r)
    {
        int mid=(l+r)>>1;
        if(l<r)
        {        
            merge(l,mid);
            merge(mid+1,r);
        }
        else return;
        int i=l,j=mid+1,k=l;
        while(i<=mid&&j<=r)
        {
            if(d[i]<d[j]){c[k]=d[i];k++;i++;}
            else {c[k]=d[j];k++;j++;ans+=mid-i+1;ans%=xn;}
        }
        while(i<=mid)c[k++]=d[i++];
        while(j<=r)c[k++]=d[j++];
        for(int i=l;i<=r;i++)d[i]=c[i];
        return;
    }
    
    int main()
    {
    //    freopen("match.in","r",stdin);
    //    freopen("match.out","w",stdout);
        int n;
        n=read();
        for(int i=1;i<=n;++i)
        a[i].num=read(),a[i].id=i;
        for(int i=1;i<=n;++i)
        b[i].num=read(),b[i].id=i;
        sort(a+1,a+n+1,cmp);
        sort(b+1,b+n+1,cmp);
        for(int i=1;i<=n;++i)
            loc[i]=a[i].id;        
        for(int i=1;i<=n;++i)
            d[b[i].id]=i;
        for(int i=1;i<=n;++i)
            d[i]=loc[d[i]];
        merge(1,n);
        printf("%lld",ans);
        return 0;
    }
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