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#239. 【IOI2016】messy

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伊尔沙特是一位软件工程师,他的工作是设计高效的数据结构。有一天,他发明了一个新的数据结构,这个数据结构可以存储一个 n 位非负整数集合,n2 的整数次幂,即 n=2bb 是非负整数。

这个数据结构初始为空,使用该数据结构的程序必须要遵守下列规则:

  • 程序可以添加一些元素到这个数据结构中,每次利用函数 add_element(x) 添加一个元素,每个元素是一个 n 位整数,如果程序要添加的元素已经在数据结构中,则什么事情也不会发生;
  • 当添加完最后一个元素以后,程序应该调用一次函数 compile_set(),而且只能调用一次;
  • 最后,程序可以调用函数 check_element(x) 来检查元素 x 是否在数据结构中,这个函数可以调用多次。

当伊尔沙特第一次实现该数据结构时,他在写函数 compile_set() 时出现一个 bug,这个 bug 将集合中每个元素的二进制位以相同的方式重新排序,伊尔沙特希望你能帮助他找到由于该 bug 导致的重排列。

考虑一个序列 p=[p0,,pn1],该序列中 0n1n 个数字每个数字恰好出现一次,我们称该序列为一个排列。考虑集合终点一个元素,该元素的二进制表达为 a0,,an1a0 是最高位)。当函数 compile_set() 被调用时,这个元素将被元素 ap0,ap1,,apn1 替代。

同样的排列 p 会被用于每个元素的二进制位的重排列,这个排列 p 可以是任意一个排列,包括 pi=i0in1

例如,假设 n=4,p=[2,1,3,0],你已经插入的整数所对应的二进制表示为 0000,11000111。调用函数 compile_set 会将元素分别变成 0000,01011110

你的任务是写一个程序,该程序通过和数据结构的交互来找到排列 p。该程序应该(按照下列顺序):

  1. 选择一个 n 位整数的集合;
  2. 将这些整数插入到数据结构中;
  3. 调用函数 compile_set 来激活 bug;
  4. 检查某些元素是否在修改以后的集合中;
  5. 利用该信息来判断和返回排列 p

注意你的程序只能调用函数 compile_set 一次。

而且,你的程序调用库函数的次数是有限制的,具体的,你的程序可以

  • 调用 add_element 最多 w 次(w 表示“写”);
  • 调用 check_element 最多 r 次(r 表示“读”)。

实现细节

你应该实现一个函数(方法):

  • std::vector<int> restore_permutation(int n, int w, int r)
    • n:集合中每个元素的二进制表示的位数(也是排列 p 的长度);
    • w:你的程序调用函数 add_element 的最大次数;
    • r:你的程序调用函数 check_element 的最大次数;
    • 函数应该返回恢复的排列 p

库函数

为了和数据结构进行交互,你的程序应该使用下列三个函数(方法)

  • void add_element(std::string x),该函数将 x 所描述的元素添加到集合中。
    • x:一个由 '0''1' 构成的字符串,它是要添加到集合中的元素的二进制表示,x 的长度必须是 n
  • void compile_set(),该函数必须调用一次且仅能调用一次。在调用该函数后,你的程序不能再调用函数 add_element()。在调用该函数之前,你的程序也不能调用函数 check_element()
  • bool check_element(std::string x),该函数检查元素 x 是否在修改以后的集合当中。
    • x:一个由 '0''1' 构成的字符串,它是要检查的元素的二进制表示,x 的长度必须是 n
    • 如果元素 x 在修改后的集合中,则返回 true,否则返回 false

注意:如果你的程序违反上述的任何一条限制,其评分输出将是 “Wrong Answer”。

对于所有的字符串,第一个字符都表示所对应整数的最高位。

评测程序在调用函数 restore_permutation 之前已经确定了排列 p

样例

评测程序执行下列函数调用:

  • restore_permutation(4, 16, 16),我们有 n=4 而且程序最多执行 16 次 “写” 和 16 次 “读” 操作。

程序执行下列函数调用:

  • add_element("0001")
  • add_element("0011")
  • add_element("0100")
  • compile_set()
  • check_element("0001") returns false
  • check_element("0010") returns true
  • check_element("0100") returns true
  • check_element("1000") returns false
  • check_element("0011") returns false
  • check_element("0101") returns false
  • check_element("1001") returns false
  • check_element("0110") returns false
  • check_element("1010") returns true
  • check_element("1100") returns false

只有一个排列和函数 check_element() 返回的值一致: 排列 p=[2,1,3,0],因此,restore_permutation 应该返回 [2,1,3,0]

子任务

子任务 分数 n= w= r= 其他限制
1208256256最多有两个下标 i 满足 pii (0in1)
218323201024
311321024320
42112817921792
530128896896

评测方式

评测程序按照以下格式读入输入:

  • 第一行:整数 n,w,r
  • 第二行:n 个整数,表示排列 p 的元素。

时间限制:2s

空间限制:2GB

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