C - Matrix Transposition

実行時間制限: 2 sec / メモリ制限: 1024 MiB

配点 : 200

問題文

HW 列の行列 A が与えられます。
A の上から i 行目、左から j 列目の要素は A_{i,j} です。

ここで、WH 列の行列 B を、上から i 行目、左から j 列目の要素が A_{j,i} と一致するような行列として定めます。
すなわち、BA の転置行列です。

B を出力してください。

制約

  • 1\leq H,W \leq 10^5
  • H \times W \leq 10^5
  • 1 \leq A_{i,j} \leq 10^9
  • 入力は全て整数である

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。

H W
A_{1,1} A_{1,2} \ldots A_{1,W}
A_{2,1} A_{2,2} \ldots A_{2,W}
\vdots
A_{H,1} A_{H,2} \ldots A_{H,W}

出力

B を以下の形式で出力せよ。

B_{1,1} B_{1,2} \ldots B_{1,H}
B_{2,1} B_{2,2} \ldots B_{2,H}
\vdots
B_{W,1} B_{W,2} \ldots B_{W,H}

入力例 1

4 3
1 2 3
4 5 6
7 8 9
10 11 12

出力例 1

1 4 7 10
2 5 8 11
3 6 9 12

たとえば A_{2,1}=4 なので、転置行列 B の上から 1 行目、左から 2 列目の要素は 4 になります。


入力例 2

2 2
1000000000 1000000000
1000000000 1000000000

出力例 2

1000000000 1000000000
1000000000 1000000000

Score : 200 points

Problem Statement

You are given an H-by-W matrix A.
The element at the i-th row from the top and j-th column from the left of A is A_{i,j}.

Let B be a W-by-H matrix whose element at the i-th row from the top and j-th column from the left equals A_{j, i}.
That is, B is the transpose of A.

Print B.

Constraints

  • 1\leq H,W \leq 10^5
  • H \times W \leq 10^5
  • 1 \leq A_{i,j} \leq 10^9
  • All values in input are integers.

Input

Input is given from Standard Input in the following format:

H W
A_{1,1} A_{1,2} \ldots A_{1,W}
A_{2,1} A_{2,2} \ldots A_{2,W}
\vdots
A_{H,1} A_{H,2} \ldots A_{H,W}

Output

Print B in the following format:

B_{1,1} B_{1,2} \ldots B_{1,H}
B_{2,1} B_{2,2} \ldots B_{2,H}
\vdots
B_{W,1} B_{W,2} \ldots B_{W,H}

Sample Input 1

4 3
1 2 3
4 5 6
7 8 9
10 11 12

Sample Output 1

1 4 7 10
2 5 8 11
3 6 9 12

For example, we have A_{2,1}=4, so the element at the 1-st row from the top and 2-nd column from the left of the transpose B is 4.


Sample Input 2

2 2
1000000000 1000000000
1000000000 1000000000

Sample Output 2

1000000000 1000000000
1000000000 1000000000
D - MissingNo.

実行時間制限: 2 sec / メモリ制限: 1024 MiB

配点 : 200

問題文

ナオヒロ君は N+1 個の連続する整数を 1 個ずつ持っていましたが、そのうち 1 個をなくしてしまいました。

残っている N 個の整数が順不同で A_1,\ldots,A_N として与えられるので、なくした整数を求めてください。

なお、なくした整数が一意に定まるような入力のみが与えられます。

制約

  • 2 \leq N \leq 100
  • 1 \leq A_i \leq 1000
  • 入力は全て整数である
  • なくした整数は一意に定まる

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。

N
A_1 A_2 \ldots A_N

出力

答えを出力せよ。


入力例 1

3
2 3 5

出力例 1

4

ナオヒロ君は初め 2,3,4,54 個の整数を持っており、4 をなくし、2,3,5 が残っていました。

なくした整数である 4 を出力します。


入力例 2

8
3 1 4 5 9 2 6 8

出力例 2

7

入力例 3

16
152 153 154 147 148 149 158 159 160 155 156 157 144 145 146 150

出力例 3

151

Score : 200 points

Problem Statement

Naohiro had N+1 consecutive integers, one of each, but he lost one of them.

The remaining N integers are given in arbitrary order as A_1,\ldots,A_N. Find the lost integer.

The given input guarantees that the lost integer is uniquely determined.

Constraints

  • 2 \leq N \leq 100
  • 1 \leq A_i \leq 1000
  • All input values are integers.
  • The lost integer is uniquely determined.

Input

The input is given from Standard Input in the following format:

N
A_1 A_2 \ldots A_N

Output

Print the answer.


Sample Input 1

3
2 3 5

Sample Output 1

4

Naohiro originally had four integers, 2,3,4,5, then lost 4, and now has 2,3,5.

Print the lost integer, 4.


Sample Input 2

8
3 1 4 5 9 2 6 8

Sample Output 2

7

Sample Input 3

16
152 153 154 147 148 149 158 159 160 155 156 157 144 145 146 150

Sample Output 3

151
E - Changing Jewels

実行時間制限: 2 sec / メモリ制限: 1024 MiB

配点 : 300

問題文

高橋君はレベル N の赤い宝石を 1 個持っています。(他に宝石は持っていません。)
高橋君は次の操作を好きなだけ行うことができます。

  • レベル n の赤い宝石 (n2 以上) を「レベル n-1 の赤い宝石 1 個と、レベル n の青い宝石 X 個」に変換する。
  • レベル n の青い宝石 (n2 以上) を「レベル n-1 の赤い宝石 1 個と、レベル n-1 の青い宝石 Y 個」に変換する。

高橋君はレベル 1 の青い宝石ができるだけたくさんほしいです。操作によって高橋君はレベル 1 の青い宝石を最大何個入手できますか?

制約

  • 1 \leq N \leq 10
  • 1 \leq X \leq 5
  • 1 \leq Y \leq 5
  • 入力される値はすべて整数

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。

N X Y

出力

答えを出力せよ。


入力例 1

2 3 4

出力例 1

12

次のような変換を行うことで、高橋君はレベル 1 の青い宝石を 12 個手に入れることができます。

  • まず、レベル 2 の赤い宝石 1 個を、レベル 1 の赤い宝石 1 個とレベル 2 の青い宝石 3 個に変換します。
    • 操作後の高橋君は、レベル 1 の赤い宝石 1 個とレベル 2 の青い宝石 3 個を持っています。
  • 次に、レベル 2 の青い宝石 1 個を、レベル 1 の赤い宝石 1 個とレベル 1 の青い宝石 4 個に変換します。この変換を 3 回繰り返します。
    • 操作後の高橋君は、レベル 1 の赤い宝石 4 個とレベル 1 の青い宝石 12 個を持っています。
  • これ以上変換を行うことはできません。

12 個より多くレベル 1 の青い宝石を手に入れることはできないので、答えは 12 になります。


入力例 2

1 5 5

出力例 2

0

高橋君がレベル 1 の青い宝石を 1 個も手に入れられない場合もあります。


入力例 3

10 5 5

出力例 3

3942349900

答えが 32 bit 整数に収まらない場合があることに注意してください。

Score : 300 points

Problem Statement

Takahashi has a red jewel of level N. (He has no other jewels.)
Takahashi can do the following operations any number of times.

  • Convert a red jewel of level n (n is at least 2) into "a red jewel of level (n-1) and X blue jewels of level n".
  • Convert a blue jewel of level n (n is at least 2) into "a red jewel of level (n-1) and Y blue jewels of level (n-1)".

Takahashi wants as many blue jewels of level 1 as possible. At most, how many blue jewels of level 1 can he obtain by the operations?

Constraints

  • 1 \leq N \leq 10
  • 1 \leq X \leq 5
  • 1 \leq Y \leq 5
  • All values in input are integers.

Input

Input is given from Standard Input in the following format:

N X Y

Output

Print the answer.


Sample Input 1

2 3 4

Sample Output 1

12

Takahashi can obtain 12 blue jewels of level 1 by the following conversions.

  • First, he converts a red jewel of level 2 into a red jewel of level 1 and 3 blue jewels of level 2.
    • After this operation, Takahashi has 1 red jewel of level 1 and 3 blue jewels of level 2.
  • Next, he repeats the following conversion 3 times: converting a blue jewel of level 2 into a red jewel of level 1 and 4 blue jewels of level 1.
    • After these operations, Takahashi has 4 red jewels of level 1 and 12 blue jewels of level 1.
  • He cannot perform a conversion anymore.

He cannot obtain more than 12 blue jewels of level 1, so the answer is 12.


Sample Input 2

1 5 5

Sample Output 2

0

Takahashi may not be able to obtain a blue jewel of level 1.


Sample Input 3

10 5 5

Sample Output 3

3942349900

Note that the answer may not fit into a 32-bit integer type.

F - Submask

実行時間制限: 2 sec / メモリ制限: 1024 MiB

配点 : 300

問題文

非負整数 N が与えられるので、以下の条件を満たす非負整数 x を昇順に全て出力してください。

  • x2 進数として表記した時に 1 となる位の集合が、 N2 進数として表記した時に 1 となる位の集合の部分集合となる。
    • すなわち、全ての非負整数 k について、「 x2^k の位が 1 ならば、 N2^k の位は 1 」が成り立つ。

制約

  • N は整数
  • 0 \le N < 2^{60}
  • N2 進数として表記した時、 1 となる位は 15 個以下である

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。

N

出力

答えを 1 行に 1 つずつ、10 進法の整数として昇順に出力せよ。


入力例 1

11

出力例 1

0
1
2
3
8
9
10
11

N = 11_{(10)}2 進数で表記すると、 1011_{(2)} となります。
条件を満たす非負整数 x は以下の通りです。

  • 0000_{(2)}=0_{(10)}
  • 0001_{(2)}=1_{(10)}
  • 0010_{(2)}=2_{(10)}
  • 0011_{(2)}=3_{(10)}
  • 1000_{(2)}=8_{(10)}
  • 1001_{(2)}=9_{(10)}
  • 1010_{(2)}=10_{(10)}
  • 1011_{(2)}=11_{(10)}

入力例 2

0

出力例 2

0

入力例 3

576461302059761664

出力例 3

0
524288
549755813888
549756338176
576460752303423488
576460752303947776
576461302059237376
576461302059761664

入力は 32bit 符号付き整数に収まらない可能性があります。

Score : 300 points

Problem Statement

You are given a non-negative integer N. Print all non-negative integers x that satisfy the following condition in ascending order.

  • The set of the digit positions containing 1 in the binary representation of x is a subset of the set of the digit positions containing 1 in the binary representation of N.
    • That is, the following holds for every non-negative integer k: if the digit in the "2^ks" place of x is 1, the digit in the 2^ks place of N is 1.

Constraints

  • N is an integer.
  • 0 \le N < 2^{60}
  • In the binary representation of N, at most 15 digit positions contain 1.

Input

The input is given from Standard Input in the following format:

N

Output

Print the answer as decimal integers in ascending order, each in its own line.


Sample Input 1

11

Sample Output 1

0
1
2
3
8
9
10
11

The binary representation of N = 11_{(10)} is 1011_{(2)}.
The non-negative integers x that satisfy the condition are:

  • 0000_{(2)}=0_{(10)}
  • 0001_{(2)}=1_{(10)}
  • 0010_{(2)}=2_{(10)}
  • 0011_{(2)}=3_{(10)}
  • 1000_{(2)}=8_{(10)}
  • 1001_{(2)}=9_{(10)}
  • 1010_{(2)}=10_{(10)}
  • 1011_{(2)}=11_{(10)}

Sample Input 2

0

Sample Output 2

0

Sample Input 3

576461302059761664

Sample Output 3

0
524288
549755813888
549756338176
576460752303423488
576460752303947776
576461302059237376
576461302059761664

The input may not fit into a 32-bit signed integer.

G - Erase Leaves

実行時間制限: 2 sec / メモリ制限: 1024 MiB

配点 : 400

問題文

頂点 1, 頂点 2,\ldots, 頂点 NN 個の頂点からなる木が与えられます。 i 番目 (1\leq i\lt N) の辺は頂点 u _ iv _ i を結んでいます。

次の操作を好きな回数繰り返すことを考えます。

  • 葉である頂点 v1 つ選び、頂点 v およびそれに接続する辺をすべて削除する。

頂点 1 を削除するまでに最小で操作を何回行う必要があるか求めてください。

木とは? 木とは、無向グラフのうち連結であって閉路がないものです。 詳しくはこちらをご覧ください: Wikipedia「木 (数学)」
葉とは? 木の葉とは、木の頂点のうち次数がたかだか 1 であるものです。

制約

  • 2\leq N\leq3\times10^5
  • 1\leq u _ i\lt v _ i\leq N\ (1\leq i\lt N)
  • 与えられるグラフは木
  • 入力はすべて整数

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。

N
u _ 1 v _ 1
u _ 2 v _ 2
\vdots
u _ {N-1} v _ {N-1}

出力

答えを 1 行で出力せよ。


入力例 1

9
1 2
2 3
2 4
2 5
1 6
6 7
7 8
7 9

出力例 1

5

与えられるグラフは次のようになります。

たとえば、頂点 9,8,7,6,1 の順に選んで操作を行うことで、5 回の操作で頂点 1 を削除することができます。

4 回以下の操作では頂点 1 を削除することはできないため、5 を出力してください。


入力例 2

6
1 2
2 3
2 4
3 5
3 6

出力例 2

1

与えられたグラフにおいて、頂点 1 は葉です。 よって、1 回目の操作で頂点 1 を選んで削除することができます。


入力例 3

24
3 6
7 17
7 20
7 11
14 18
17 21
6 19
5 22
9 24
11 14
6 23
8 17
9 12
4 17
2 15
1 17
3 9
10 16
7 13
2 16
1 16
5 7
1 3

出力例 3

12

Score : 400 points

Problem Statement

You are given a tree with N vertices: vertex 1, vertex 2, \ldots, vertex N. The i-th edge (1\leq i\lt N) connects vertex u _ i and vertex v _ i.

Consider repeating the following operation some number of times:

  • Choose one leaf vertex v and delete it along with all incident edges.

Find the minimum number of operations required to delete vertex 1.

What is a tree? A tree is an undirected graph that is connected and has no cycles. For more details, see: Wikipedia "Tree (graph theory)".
What is a leaf? A leaf in a tree is a vertex with a degree of at most 1.

Constraints

  • 2\leq N\leq3\times10^5
  • 1\leq u _ i\lt v _ i\leq N\ (1\leq i\lt N)
  • The given graph is a tree.
  • All input values are integers.

Input

The input is given from Standard Input in the following format:

N
u _ 1 v _ 1
u _ 2 v _ 2
\vdots
u _ {N-1} v _ {N-1}

Output

Print the answer in a single line.


Sample Input 1

9
1 2
2 3
2 4
2 5
1 6
6 7
7 8
7 9

Sample Output 1

5

The given graph looks like this:

For example, you can choose vertices 9,8,7,6,1 in this order to delete vertex 1 in five operations.

Vertex 1 cannot be deleted in four or fewer operations, so print 5.


Sample Input 2

6
1 2
2 3
2 4
3 5
3 6

Sample Output 2

1

In the given graph, vertex 1 is a leaf. Hence, you can choose and delete vertex 1 in the first operation.


Sample Input 3

24
3 6
7 17
7 20
7 11
14 18
17 21
6 19
5 22
9 24
11 14
6 23
8 17
9 12
4 17
2 15
1 17
3 9
10 16
7 13
2 16
1 16
5 7
1 3

Sample Output 3

12