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#564. 【IOI2020】Plants

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由于某些原因本题仅支持 C++, C++11 语言的提交。

植物学家 Hazel 参观过新加坡植物园的一个特别展览。在这次展览中,有 $n$ 棵高度互不相同的植物,它们排成了一个圆。这些植物按顺时针方向从 $0$ 到 $n-1$ 编号,植物 $n-1$ 与植物 $0$ 是相邻的。

对于每棵植物 $i\ (0\le i\le n-1 )$,Hazel 将它与顺时针方向的后 $k-1$ 棵植物进行比较,记录下数值 $r_i$ 以表示这 $k-1$ 棵植物中有多少棵的高度大于植物 $i$。因此,每个 $r_i$ 的数值是由某段连续 $k$ 棵植物的相对高度决定的。

例如,假设 $n=5$,$k=3$,$i=3$。植物 $3$ 顺时针方向的后 $k-1=2$ 棵植物是植物 $4$ 和植物 $0$。如果植物 $4$ 比植物 $3$ 高,且植物 $0$ 比植物 $3$ 矮,那么 Hazel 将会记录 $r_3 = 1$。

你可以假设 Hazel 记录的数值 $r_i$ 都是正确的。也就是说,这些植物至少存在一组互不相同的高度符合 Hazel 所记录的数值。

本题要求你比较 $q$ 对植物的高度。由于你没有机会参观这次展览,你仅有的信息来源是 Hazel 的笔记本,其中记录了 $k$ 和序列 $r_0,\ldots, r_{n-1}$ 的值。 对于每对需要比较的植物 $x$ 和 $y$($x$ 和 $y$ 不同),判定它们符合以下哪种情况:

  • 植物 $x$ 一定比植物 $y$ 高:对于任意一组符合数组 $r$ 且互不相同的高度 $h_0,\ldots h_{n-1}$,都有 $h_x\gt h_y$。

  • 植物 $x$ 一定比植物 $y$ 矮:对于任意一组符合数组 $r$ 且互不相同的高度 $h_0,\ldots h_{n-1}$,都有 $h_x\lt h_y$。

  • 该比较没有定论:以上两种情况都不成立。

实现细节

你必须引用 plants.h 头文件。

要求你实现以下函数:

void init(int k, int[] r)
  • $k$:决定每个 $r_i$ 数值的连续植物的棵数。
  • $r$:一个大小为 $n$ 的数组,其中 $r_i$ 是植物 $i$ 顺时针方向的后 $k-1$ 棵植物中比它高的棵数。
  • 该函数恰好被调用一次,且在对 compare_plants 的任何调用之前。
int compare_plants(int x, int y)
  • $x,y$:待比较的植物的编号。
  • 该函数应该返回:
    • $1$:如果植物 $x$ 一定比植物 $y$ 高,
    • $-1$:如果植物 $x$ 一定比植物 $y$ 矮,
    • $0$:如果该比较没有定论。
  • 该函数恰好被调用 $q$ 次。

输入格式

评测程序示例以如下格式读取输入数据:

  • 第 $1$ 行:$n\ k\ q$
  • 第 $2$ 行:$r_{0}\ r_{1}\ \ldots\ r_{n-1}$
  • 第 $3+i\ (0\le i\le q-1)$ 行:$x\ y$,表示第 $i$ 次调用 compare_plants 时的参数

输入格式

评测程序示例以如下格式打印你的答案:

  • 第 $1+i\ (0\le i\le q-1)$ 行: 第 $i$ 次调用 compare_plants 的返回值

样例一

input

4 3 2
0 1 1 2
0 2
1 2

output

1
-1

explanation

考虑以下调用:

init(3, [0, 1, 1, 2])

假设评测程序调用了 compare_plants(0, 2)。由 $r_0=0$ 可以推断植物 $2$ 不比植物 $0$ 高,因此该调用应该返回 $1$。

假设评测程序接下来调用了 compare_plants(1, 2)。由于对每组符合以上条件的植物高度,都有植物 $1$ 比植物 $2$ 矮,因此该调用应该返回 $-1$。

样例二

input

4 2 2
0 1 0 1
0 3
1 3

output

1
0

explanation

考虑以下调用:

​init(2, [0, 1, 0, 1])

假设评测程序调用了 compare_plants(0, 3)。由 $r_3=1$ 可以推断植物 $0$ 比植物 $3$ 高,因此该调用应该返回 $1$。

假设评测程序接下来调用了 compare_plants(1, 3)。两组高度 $[3,1,4,2]$ 和 $[3,2,4,1]$ 都符合 Hazel 的观测记录,由于在第一种情况中植物 $1$ 比植物 $3$ 矮,而在第二种情况中它比植物 $3$ 高,因此该调用应该返回 $0$。

限制与约定

对于 $100\%$ 的数据,满足:

  • $2\le k\le n\le 200\ 000$
  • $1\le q\le 200\ 000$
  • $0\le r_i\le k-1$(对所有 $0\le i\le n-1$)
  • $0\le x\lt y\le n-1$
  • 存在一组或多组互不相同的高度符合数组 $r$ 记录的情况
子任务 附加限制 分值
$1$ $k=2$ $5$
$2$ $n\le 5000, 2\cdot k>n$ $14$
$3$ $2\cdot k>n$ $13$
$4$ 每次 compare_plants 调用的正确答案是 $1$ 或 $-1$ $17$
$5$ $n\le 300, q\le \frac{n\cdot (n-1)}{2}$ $11$
$6$ 每次调用 compare_plants 时有 $x=0$ $15$
$7$ 没有附加约束条件 $25$

时间限制:$4 \texttt{s}$

空间限制:$1024 \texttt{MB}$

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