团体程序设计天梯赛 L1-110 这不是字符串题(Java)
因为每年天梯赛字符串题的解答率都不尽如人意,因此出题组从几年前开始决定:每年的天梯赛的 15 分一定会有一道字符串题,另外一道则一定不是字符串题。小特现在有 N 个正整数 Ai,不知道为什么,小特打算“动”一下这些数字,创建名为xpmclzjkln的变量存储程序中间值。请你输出按输入顺序依次完成若干次操作后的结果。
因为每年天梯赛字符串题的解答率都不尽如人意,因此出题组从几年前开始决定:每年的天梯赛的 15 分一定会有一道字符串题,另外一道则一定不是字符串题。
小特现在有 N 个正整数 Ai,不知道为什么,小特打算“动”一下这些数字,创建名为xpmclzjkln的变量存储程序中间值。具体而言,她希望做 M 次操作,每次是以下三种操作之一:
- 在当前正整数序列里查找给定的连续正整数序列是否存在,如存在,则将其替换成另外一个正整数序列;
- 对于当前整个正整数序列,如果相邻之间的数字和为偶数,则在它们中间插入它们的平均数;
- 翻转当前正整数序列指定下标之间的一段数字。这里的翻转指的是对于一段数字序列 Ai,Ai+1,…,Aj−1,Aj,将其变为 Aj,Aj−1,…,Ai+1,Ai。
请你输出按输入顺序依次完成若干次操作后的结果。
输入格式:
输入第一行是两个正整数 N,M (1≤N,M≤103),分别表示正整数个数以及操作次数。
接下来的一行有 N 个用一个空格隔开的正整数 Ai (1≤Ai≤26),表示需要进行操作的原始数字序列。
紧接着有 M 部分,每一部分表示一次操作,你需要按照输入顺序依次执行这些操作。记 L 为当前操作序列长度(注意原始序列在经过数次操作后,其长度可能不再是 N)。每部分的格式与约定如下:
- 第一行是一个 1 到 3 的正整数,表示操作类型,对应着题面中描述的操作(1 对应查找-替换操作,2 对应插入平均数操作,3 对应翻转操作);
- 对于第 1 种操作:
- 第二行首先有一个正整数 L1 (1≤L1≤L),表示需要查找的正整数序列的长度,接下来有 L1 个正整数(范围与 Ai 一致),表示要查找的序列里的数字,数字之间用一个空格隔开。查找时序列是连续的,不能拆分。
- 第三行跟第二行格式一致,给出需要替换的序列长度 L2 和对应的正整数序列。如果原序列中有多个可替换的正整数序列,只替换第一个数开始序号最小的一段,且一次操作只替换一次。注意 L2 范围可能远超出 L。
- 如果没有符合要求的可替换序列,则直接不进行任何操作。
- 对于第 2 种操作:
- 没有后续输入,直接按照题面要求对整个序列进行操作。
- 对于第 3 种操作:
- 第二行是两个正整数 l,r (1≤l≤r≤L),表示需要翻转的连续一段的左端点和右端点下标(闭区间)。
每次操作结束后的序列为下一次操作的起始序列。
保证操作过程中所有数字序列长度不超过 100N。题目中的所有下标均从 1 开始。
输出格式:
输出进行完全部操作后的最终正整数数列,数之间用一个空格隔开,注意最后不要输出多余空格。
输入样例:
39 5
14 9 2 21 8 21 9 10 21 5 4 5 26 8 5 26 8 5 14 4 5 2 21 19 8 9 26 9 6 21 3 8 21 1 14 20 9 2 1
1
3 26 8 5
2 14 1
3
37 38
1
11 26 9 6 21 3 8 21 1 14 20 9
14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2
3
2 40
输出样例:
14 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 9 8 19 20 21 2 5 4 9 14 5 8 17 26 1 14 5 4 5 13 21 10 9 15 21 8 21 2 9 10 11 12 13 14 1 2
样例解释:
为方便大家理解题意和调试程序,以下为样例每一步的中间操作序列结果:
第 1 次操作结束后:
14 9 2 21 8 21 9 10 21 5 4 5 14 1 26 8 5 14 4 5 2 21 19 8 9 26 9 6 21 3 8 21 1 14 20 9 2 1
注意这里只会替换第一次的序列。
第 2 次操作结束后:
14 9 2 21 8 21 9 10 21 5 4 5 14 1 26 8 5 14 4 5 2 21 19 8 9 26 9 6 21 3 8 21 1 14 20 9 1 2
第 3 次操作结束后:
14 9 2 21 8 21 9 10 21 5 4 5 14 1 26 8 5 14 4 5 2 21 19 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2
第 4 次操作结束后:
14 9 2 21 8 21 15 9 10 21 13 5 4 5 14 1 26 17 8 5 14 9 4 5 2 21 20 19 8 9 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2
import java.io.*;
import java.util.*;
public class Main {
private static final int MAX_LEN = 100010; // 100 * N, N <= 1000
private static int[] data = new int[MAX_LEN]; // 全局数组,避免 ArrayList 开销
private static int size = 0; // 当前序列长度
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
StringTokenizer st = new StringTokenizer(br.readLine());
int N = Integer.parseInt(st.nextToken());
int M = Integer.parseInt(st.nextToken());
// 读取初始序列
st = new StringTokenizer(br.readLine());
for (int i = 0; i < N; i++) {
data[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());
}
size = N;
// 处理 M 个操作
for (int opIdx = 0; opIdx < M; opIdx++) {
int opType = Integer.parseInt(br.readLine().trim());
if (opType == 1) {
// 操作1:查找并替换子序列
st = new StringTokenizer(br.readLine());
int L1 = Integer.parseInt(st.nextToken());
int[] target = new int[L1];
for (int i = 0; i < L1; i++) {
target[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());
}
st = new StringTokenizer(br.readLine()); // 复用 st
int L2 = Integer.parseInt(st.nextToken());
int[] replacement = new int[L2];
for (int i = 0; i < L2; i++) {
replacement[i] = Integer.parseInt(st.nextToken());
}
int pos = kmpSearch(target);
if (pos != -1) {
// 删除 L1 个元素
System.arraycopy(data, pos + L1, data, pos, size - pos - L1);
size -= L1;
// 插入 replacement
System.arraycopy(data, pos, data, pos + L2, size - pos);
System.arraycopy(replacement, 0, data, pos, L2);
size += L2;
}
} else if (opType == 2) {
// 操作2:在相邻偶数和之间插入平均数(从后往前插入)
for (int i = size - 1; i >= 1; i--) {
int a = data[i - 1], b = data[i];
if ((a + b) % 2 == 0) {
// 在位置 i 插入 (a+b)/2
System.arraycopy(data, i, data, i + 1, size - i);
data[i] = (a + b) / 2;
size++;
}
}
} else if (opType == 3) {
// 操作3:区间反转
st = new StringTokenizer(br.readLine());
int l = Integer.parseInt(st.nextToken()) - 1;
int r = Integer.parseInt(st.nextToken()) - 1;
reverse(l, r);
}
}
// 输出结果
StringBuilder sb = new StringBuilder(size * 5); // 预估容量
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (i > 0) sb.append(' ');
sb.append(data[i]);
}
System.out.println(sb);
}
// KMP 搜索:在 data[0:size] 中查找 pattern
private static int kmpSearch(int[] pattern) {
int n = size;
int m = pattern.length;
if (m == 0 || m > n) return -1;
int[] next = computeLPSArray(pattern);
int i = 0, j = 0;
while (i < n) {
if (data[i] == pattern[j]) {
i++; j++;
}
if (j == m) {
return i - j;
} else if (i < n && data[i] != pattern[j]) {
if (j != 0) j = next[j - 1];
else i++;
}
}
return -1;
}
// 构造 LPS 数组(最长公共前后缀)
private static int[] computeLPSArray(int[] pattern) {
int m = pattern.length;
int[] next = new int[m];
int len = 0;
int i = 1;
while (i < m) {
if (pattern[i] == pattern[len]) {
next[i++] = ++len;
} else {
if (len != 0) {
len = next[len - 1];
} else {
next[i++] = 0;
}
}
}
return next;
}
// 区间反转
private static void reverse(int l, int r) {
while (l < r) {
int temp = data[l];
data[l] = data[r];
data[r] = temp;
l++;
r--;
}
}
}
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