Jump( 2015-2016 ACM-ICPC Northeastern European Regional Contest (NEERC 15). )
题目大意:
在这个交互式问题中,你需要通过查询系统,逐步找出隐藏的位字符串 S
。给定一个偶数 n
,表示目标位字符串 S
的长度,你需要通过与系统交互,查询一组长度为 n
的二进制字符串 Q
。系统会返回一个整数,表示字符串 Q
与目标字符串 S
在对应位置上相同的位数。
定义一个交互问题 Jump(Q)
,如下所示:
- 当
OneMax(Q) = n
或OneMax(Q) = n / 2
时,Jump(Q)
返回OneMax(Q)
。 - 其他情况下,
Jump(Q)
返回0
。
其中 OneMax(Q)
表示字符串 Q
中与隐藏字符串 S
相同的位数。你的目标是通过最少的查询次数,找出字符串 S
。
问题的特点:
- 其实你会发现,你找到n/2的答案时用不了任何算法,你如直接挂茅台随机。
- 因为你会发现随机出答案 n/2 容易得多,不需要花多少次数,你不能指望直接随机到 n,因为这几乎不可能。
- 从 n/2 推到n就很简单了吧,先把第一位翻转,之后循环后面的每一位,看看与第一位上的数正误是否相同。就这么简单。
题解思路:
本题的关键在于如何通过交互查询逐步逼近隐藏的字符串 S
。可以通过以下步骤实现:
-
随机生成字符串:首先可以随机生成一个二进制字符串
Q
,并查询系统的反馈值。如果反馈值为n
,则说明已经找到正确的字符串,直接退出。 -
逐步修改字符串:如果查询的结果不是
n
,则意味着Q
与S
不完全相同。在这种情况下,我们可以逐步修改Q
,通过改变某些位,并再次查询,直到找到正确的字符串。修改的方法可以是根据当前查询的反馈,逐步调整字符串,直到最终使查询结果为n
。 -
查询反馈:对于每一次查询,你会得到反馈:
0
:表示Q
和S
在任何位置上都没有匹配。n / 2
:表示Q
与S
在n / 2
个位置上匹配。n
:表示Q
完全匹配S
。
-
优化查询次数:尽可能减少查询次数。通过不断逼近目标字符串
S
,每次通过修改少量位来增加匹配的位数,从而更快找到S
。
代码解析:
#include <bits/stdc++.h>
#define endl '\n'
#define int long long
#define BoBoowen ios::sync_with_stdio(0), cin.tie(0), cout.tie(0);
using namespace std;const int mod = 1e9 + 7;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
const int N = 5e5 + 10;
mt19937 rnd(114514); // 用于生成随机数int n;// 用于发送查询并获取反馈
int query(string s)
{int ans = 0;cout << s << endl; // 输出查询字符串cin >> ans; // 获取反馈return ans;
}// 生成一个随机的查询字符串并进行查询
string pre()
{while (1){string s;for (int i = 0; i < n; i++) // 生成长度为n的随机二进制字符串{s += rnd() % 2 + '0';}int ans = query(s); // 查询if (ans == n) // 如果完全匹配,退出{exit(0);}if (ans == n / 2) // 如果有n/2个匹配位,返回该字符串return s;}
}signed main()
{cin >> n; // 读取字符串长度string t = pre(); // 生成随机字符串并进行查询t[0] ^= 1; // 翻转第一个字符vector<int> s1;s1.push_back(0);// 尝试修改其他字符for (int i = 1; i < n; i++){t[i] ^= 1; // 翻转第i个字符int ans = query(t); // 查询t[i] ^= 1; // 恢复原状态if (ans != n / 2) // 如果返回的结果不是n/2,则记录该字符位置s1.push_back(i);}t[0] ^= 1; // 恢复第一个字符for (auto v : s1) // 翻转记录的字符位置t[v] ^= 1;int ans = query(t); // 再次查询if (ans == n) // 如果完全匹配,退出return 0;if (ans == 0) // 如果没有匹配,翻转所有位输出{for (int i = 0; i < n; i++)t[i] ^= 1;cout << t;return 0;}
}
代码流程:
-
生成随机字符串并查询:
- 通过
pre()
函数生成一个随机的二进制字符串,并查询系统的反馈值。 - 如果反馈值为
n
,说明已经找到目标字符串,程序终止。 - 如果反馈值为
n / 2
,返回该字符串进行进一步操作。
- 通过
-
修改字符串并查询:
- 对生成的随机字符串逐步修改,翻转某些位,检查每次修改后的反馈结果。
- 如果反馈值为
n / 2
,则继续修改,直到找到正确的字符串。
-
输出结果:
- 当查询结果为
n
时,输出结果并退出。 - 如果查询结果为
0
,说明字符串完全不同,需要将所有位翻转并输出。
- 当查询结果为
总结:
这道题目需要通过查询与反馈来逐步找出隐藏的目标字符串。通过对字符串的逐位修改和反馈的解析,我们能够有效地逼近并最终找到目标字符串 S
。