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#743. 【ZJOI2022】面条

附件下载 统计

题目背景

忍,爱丽丝,绫和阳子一众千辛万苦地总算出好了第一试,按原先计划,可怜会出第二试。

“不好了,可怜给我发信息说她降落后被拉去隔离 30 天了,没有电脑,出不了题”,绫突然收到了不幸的消息。

“那咋办?没 idea 了,编不出来了啊!” 众人慌作一团。

看了看日期,离 ZJOI 还有一周。

欲知后事如何,请看下回分解。

题目描述

九条可怜是一个喜欢吃拉面的女孩子。

有一天她去吃拉面,她发现拉面师傅为她拉的是一个长度为 $n$ 的面条,$n$ 保证是偶数,一开始第 $i$ 个位置调料的数量是 $a_i$。

如下过程称为一次 “拉面”:

  1. 将面条对折,面条的长度会变成 $\frac{n}{2}$,第 $i$ 个位置的调料数量会变为原来第 $i$ 个位置的调料与第 $n - i + 1$ 个位置的调料数量之和,如果新面条第 $i$ 个位置的调料数量为 $b_i$,那么满足 $b_i = a_i + a_{n - i + 1}$。
  2. 将面条拉回原来的长度 $n$,每个位置会变为两个位置,并且调料数量会均分,如果现在的第 $i$ 个位置的调料数量是 $a'_i$,那么 $a'_i = \frac{1}{2} \times b_{\left\lceil \frac{i}{2} \right\rceil}$。

现在对于一个固定的 $x$,你需要回答 $q$ 个询问,每次面条经过 $k$ 次 “拉面” 后,第 $x$ 个位置的调料数量。你只需要求出答案对 $998\,244\,353$ 取模的结果。具体地,即如果答案的最简分数表示为 $\frac{a}{b}$,输出 $a \times b^{-1} \bmod 998\,244\,353$。

输入格式

第一行输入三个正整数 $test, T, seed$,代表测试点编号,数据组数和生成种子。

接下来输入 $T$ 组数据,每组数据包含两行。

第一行输入四个正整数 $n, q, x, k_{\mathrm{max}}$,代表这组数据中面条的长度,询问的个数,询问的位置和生成询问中 $k$ 的上限。

第二行输入 $n$ 个非负整数,第 $i$ 个整数 $a_i$ 代表初始面条第 $i$ 个位置的调料数量。

为了避免大量的输入与输出,$q$ 个询问由我们提供的一个生成器生成。具体地,我们提供一个由 C++ 书写的代码框架 noodle_template.cpp 供选手使用,见本段末尾,同时在这里我们做一定量的说明:

首先我们从数据中依次读入两个 $32$ 位整型变量 $\mathit{test}, T$,一个无符号 $64$ 位长整型变量 $\mathit{seed}$。接下来循环 $T$ 次,代表 $T$ 组数据。

在每次循环中,我们对一组数据进行计算。首先依次读入三个 $32$ 位整型变量 $n, q, x$,一个 $64$ 位整型变量 $k_{\mathrm{max}}$。接下来读入 $n$ 个 $32$ 位整型变量放入数组 $a_1, \ldots, a_n$ 中。

接下来是生成 $q$ 个询问的部分,每次调用 rd() 函数,将 $\mathit{seed}$ 作为引用参数传入,将返回值(返回值为无符号 $64$ 位长整型)对 $k_{\mathrm{max}}$ 取模的结果作为该次询问的参数 $k$,注意到 $\mathit{seed}$ 也会被修改。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

unsigned long long rd (unsigned long long &x) {
    x ^= (x << 13);
    x ^= (x >> 7);
    x ^= (x << 17);
    return x;
}

int main () {
    int test, T;
    unsigned long long seed;
    scanf("%d%d%llu", &test, &T, &seed);
    for (int Case = 1; Case <= T; Case ++) {
        int n, q, x;
        long long k_max;
        scanf("%d%d%d%lld", &n, &q, &x, &k_max);
        vector<int> a(n + 1);
        for (int i = 1; i <= n; i ++) {
            scanf("%d", &a[i]);
        }
        for (int i = 1; i <= q; i ++) {
            long long k = rd(seed) % k_max;
            /∗
            Code your solution here.
            ∗/
        }
    }
}

输出格式

输出 $T$ 行,每行一个整数代表该组数据的答案。具体地,假设该组数据有 $q$ 个询问,令第 $i$ 个询问的答案为 $\mathrm{Ans}_i$,那么需要你输出 $\bigoplus_{i = 1}^q (\mathrm{Ans}_i \cdot i)$,注意这里不需要取模。$\bigoplus$ 指按位异或运算符。

样例一

input

0 2 13
4 2 1 3
1 4 2 3
6 2 3 3
6 2 5 3 1 4

output

5
499122191

explanation

第一组测试数据中,$\{ a_i \}$ 初始为 $\{ 1, 4, 2, 3 \}$。

操作一次后为 $\{ 2, 2, 3, 3 \}$。

操作两次后为 $\{ \frac{5}{2}, \frac{5}{2}, \frac{5}{2}, \frac{5}{2} \}$。

其中生成询问为:

询问位置:$x = 1$;

第一个询问:$k = 0$,$a_x = 1$;

第二个询问:$k = 1$,$a_x = 2$;

答案为 $(1 \times 1) \oplus (2 \times 2) = 4 \oplus 1 = 5$。

第二组测试数据中,$\{ a_i \}$ 初始为 $\{ 6, 2, 5, 3, 1, 4 \}$。

操作一次后为 $\{ 5, 5, \frac{3}{2}, \frac{3}{2}, 4, 4 \}$。

操作两次后为 $\{ \frac{9}{2}, \frac{9}{2}, \frac{9}{2}, \frac{9}{2}, \frac{3}{2}, \frac{3}{2} \}$。

其中生成询问为:

询问位置:$x = 3$;

第一个询问 $k = 2$,$a_x = \frac{9}{2}$,$\frac{9}{2} \equiv 499122181 \pmod{998244353}$;

第二个询问 $k = 0$,$a_x = 5$;

答案为 $(499122181 \times 1) \oplus (5 \times 2) = 499122181 \oplus 10 = 499122191$。

样例二

见附件下载。

限制与约定

对于所有测试点:保证 $T \le 10$,$\sum n \le 2 \times {10}^6$,$\sum q \le 5 \times {10}^7$,$k_{\mathrm{max}} \le {10}^{18}$,$1 \le x \le n$,$0 \le a_i < 998\,244\,353$,$0 \le \mathit{seed} \le 2^{60} - 1$,保证 $n$ 是偶数。

注意,对于样例,测试点编号 $\mathit{test}$ 为 $0$。

每个测试点的具体限制见下表:

测试点编号 $\sum n \le$ $\sum q \le$ $k_{\mathrm{max}} \le $ 特殊限制
$1$ $500$ $500$ $500$
$2$ $2 \times {10}^6$ $2 \times {10}^6$ $10$
$3$ $2 \times {10}^6$ $2 \times {10}^6$ ${10}^{18}$ $n = 2^k$
$4$ $50$ $50$ ${10}^{18}$
$5 \sim 6$ $150$ $150$ ${10}^{18}$
$7$ $2 \times {10}^6$ $2 \times {10}^6$ ${10}^{18}$ $n = 98304$
$8 \sim 9$ $500$ $500$ ${10}^{18}$
$10 \sim 11$ $5 \times {10}^3$ $2 \times {10}^6$ ${10}^{18}$
$12 \sim 13$ $2 \times {10}^6$ $50$ ${10}^{18}$
$14 \sim 16$ ${10}^6$ ${10}^5$ ${10}^{18}$
$17 \sim 18$ $2 \times {10}^6$ $2 \times {10}^7$ ${10}^{18}$
$19 \sim 20$ $2 \times {10}^6$ $5 \times {10}^7$ ${10}^{18}$

时间限制:$4\texttt{s}$

空间限制:$1024\texttt{MB}$