C - Split?

実行時間制限: 2 sec / メモリ制限: 1024 MiB

配点 : 200 点

問題文

ボウリングのピンは 1 から 10 の番号が付けられており、上から見ると下図のように配置されます。

0

この図の二つの点線に挟まれた部分を列と呼ぶことにします。
例えば、ピン 1, 5 とピン 3, 9 はそれぞれ同じ列に存在します。

いくつかのピンが倒れた状態のうち、特殊なものはスプリットと呼ばれます。
ピンの配置がスプリットであるとは、以下の条件が全て成り立つことを言います。

  • ピン 1 が倒れている。
  • ある二つの異なる列であって、次の条件を満たすものが存在する。
    • それぞれの列には、立っているピンが 1 本以上存在する。
    • それらの列の間に、ピンが全て倒れている列が存在する。

具体例は入出力例を参考にしてください。

さて、あるピンの配置が長さ 10 の文字列 S として与えられます。 i = 1, \dots, 10 について、ピン i が倒れているとき S の i 文字目は 0 であり、ピン i が立っているとき S の i 文字目は 1 です。
S で表されるピンの配置がスプリットかどうか判定してください。

制約

  • S は 0 と 1 からなる長さ 10 の文字列

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。

S

出力

S で表されるピンの配置がスプリットなら Yes を、そうでないなら No を出力せよ。


入力例 1

0101110101

出力例 1

Yes

倒れているピンを灰色で、立っているピンを白色で示すと下図のようになります。

ex0

ピン 5 が立っている列とピン 6 が立っている列の間にはピン 3, 9 が置かれている列が存在しますが、ピン 3, 9 はいずれも倒れているので、この配置はスプリットです。


入力例 2

0100101001

出力例 2

Yes

ex1


入力例 3

0000100110

出力例 3

No

ex2

この配置はスプリットではありません。


入力例 4

1101110101

出力例 4

No

ex3

ピン 1 が倒れていないので、スプリットではありません。

Score : 200 points

Problem Statement

Bowling pins are numbered 1 through 10. The following figure is a top view of the arrangement of the pins:

0

Let us call each part between two dotted lines in the figure a column.
For example, Pins 1 and 5 belong to the same column, and so do Pin 3 and 9.

When some of the pins are knocked down, a special situation called split may occur.
A placement of the pins is a split if both of the following conditions are satisfied:

  • Pin 1 is knocked down.
  • There are two different columns that satisfy both of the following conditions:
    • Each of the columns has one or more standing pins.
    • There exists a column between these columns such that all pins in the column are knocked down.

See also Sample Inputs and Outputs for examples.

Now, you are given a placement of the pins as a string S of length 10. For i = 1, \dots, 10, the i-th character of S is 0 if Pin i is knocked down, and is 1 if it is standing.
Determine if the placement of the pins represented by S is a split.

Constraints

  • S is a string of length 10 consisting of 0 and 1.

Input

Input is given from Standard Input in the following format:

S

Output

If the placement of the pins represented by S is a split, print Yes; otherwise, print No.


Sample Input 1

0101110101

Sample Output 1

Yes

In the figure below, the knocked-down pins are painted gray, and the standing pins are painted white:

ex0

Between the column containing a standing pin 5 and the column containing a standing pin 6 is a column containing Pins 3 and 9. Since Pins 3 and 9 are both knocked down, the placement is a split.


Sample Input 2

0100101001

Sample Output 2

Yes

ex1


Sample Input 3

0000100110

Sample Output 3

No

ex2

This placement is not a split.


Sample Input 4

1101110101

Sample Output 4

No

ex3

This is not a split because Pin 1 is not knocked down.

D - Discord

実行時間制限: 2 sec / メモリ制限: 1024 MiB

配点 : 200 点

問題文

1,2,\ldots,N と番号づけられた N 人が M 回、一列に並んで集合写真を撮りました。i 番目の撮影で左から j 番目に並んだ人の番号は a_{i,j} です。

ある二人組は M 回の撮影で一度も連続して並ばなかった場合、不仲である可能性があります。  

不仲である可能性がある二人組の個数を求めてください。なお、人 x と人 y からなる二人組と人 y と人 x からなる二人組は区別しません。

制約

  • 2 \leq N \leq 50
  • 1 \leq M \leq 50
  • 1 \leq a_{i,j} \leq N
  • a_{i,1},\ldots,a_{i,N} には 1,\ldots,N が 1 回ずつ現れる
  • 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 M
a_{1,1} \ldots a_{1,N}
\vdots
a_{M,1} \ldots a_{M,N}

出力

答えを出力せよ。


入力例 1

4 2
1 2 3 4
4 3 1 2

出力例 1

2

人 1 と人 4 からなる二人組と、人 2 と人 4 からなる二人組がそれぞれ不仲である可能性があります。


入力例 2

3 3
1 2 3
3 1 2
1 2 3

出力例 2

0

入力例 3

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

出力例 3

6

Score : 200 points

Problem Statement

N people numbered 1,2,\ldots,N were in M photos. In each of the photos, they stood in a single line. In the i-th photo, the j-th person from the left is person a_{i,j}.

Two people who did not stand next to each other in any of the photos may be in a bad mood.

How many pairs of people may be in a bad mood? Here, we do not distinguish a pair of person x and person y, and a pair of person y and person x.

Constraints

  • 2 \leq N \leq 50
  • 1 \leq M \leq 50
  • 1 \leq a_{i,j} \leq N
  • a_{i,1},\ldots,a_{i,N} contain each of 1,\ldots,N exactly once.
  • All values in the input are integers.

Input

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

N M
a_{1,1} \ldots a_{1,N}
\vdots
a_{M,1} \ldots a_{M,N}

Output

Print the answer.


Sample Input 1

4 2
1 2 3 4
4 3 1 2

Sample Output 1

2

The pair of person 1 and person 4, and the pair of person 2 and person 4, may be in a bad mood.


Sample Input 2

3 3
1 2 3
3 1 2
1 2 3

Sample Output 2

0

Sample Input 3

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

Sample Output 3

6
E - Ameba

実行時間制限: 2 sec / メモリ制限: 1024 MiB

配点 : 300 点

問題文

あなたはアメーバの観察記録をつけました。

最初 1 匹のアメーバがおり、番号は 1 です。

観察記録は時系列順に N 個あり、i 番目の観察記録は「番号 A_i のアメーバが分裂して消滅し、新たに 2 匹のアメーバが生まれ、それらにそれぞれ 2i,2i+1 と番号をつけた」というものです。
このとき、アメーバ A_i を アメーバ 2i,2i+1 の親と呼びます。

各 k=1,\ldots,2N+1 について、アメーバ k から何代親を遡るとアメーバ 1 になるか求めてください。

制約

  • 1 \leq N \leq 2\times 10^5
  • 観察記録は矛盾していない。すなわち
    • 1\leq A_i \leq 2i-1
    • A_i は相異なる整数

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。

N
A_1 A_2 \ldots A_N

出力

2N+1 行出力せよ。k 行目にはアメーバ k から何代親を遡るとアメーバ 1 になるかを出力せよ。


入力例 1

2
1 2

出力例 1

0
1
1
2
2

アメーバ 1 からアメーバ 2,3 が生まれ、アメーバ 2 からアメーバ 4,5 が生まれました。

  • アメーバ 1 は 0 代遡るとアメーバ 1 になります。
  • アメーバ 2 は 1 代遡るとアメーバ 1 になります。
  • アメーバ 3 は 1 代遡るとアメーバ 1 になります。
  • アメーバ 4 は 1 代遡るとアメーバ 2 になり、2 代遡るとアメーバ 1 になります。
  • アメーバ 5 は 1 代遡るとアメーバ 2 になり、2 代遡るとアメーバ 1 になります。

入力例 2

4
1 3 5 2

出力例 2

0
1
1
2
2
3
3
2
2

Score : 300 points

Problem Statement

You observed amoebae and kept some records.

Initially, there was one amoeba, numbered 1.

You made N records. According to the i-th record, the amoeba numbered A_i disappeared by dividing itself into two new amoebae, which were then numbered 2i and 2i+1.
Here, amoeba A_i is said to be the parent of amoebae 2i and 2i+1.

For each k=1,\ldots,2N+1, how many generations away is amoeba k from amoeba 1?

Constraints

  • 1 \leq N \leq 2\times 10^5
  • The records are consistent. That is:
    • 1\leq A_i \leq 2i-1.
    • A_i are distinct integers.

Input

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

N
A_1 A_2 \ldots A_N

Output

Print 2N+1 lines. The k-th line should contain the generation distance between amoeba 1 and amoeba k.


Sample Input 1

2
1 2

Sample Output 1

0
1
1
2
2

From amoeba 1, amoebae 2 and 3 were born. From amoeba 2, amoebae 4 and 5 were born.

  • Amoeba 1 is zero generations away from amoeba 1.
  • Amoeba 2 is one generation away from amoeba 1.
  • Amoeba 3 is one generation away from amoeba 1.
  • Amoeba 4 is one generation away from amoeba 2, and two generations away from amoeba 1.
  • Amoeba 5 is one generation away from amoeba 2, and two generations away from amoeba 1.

Sample Input 2

4
1 3 5 2

Sample Output 2

0
1
1
2
2
3
3
2
2
F - Manga

実行時間制限: 4 sec / メモリ制限: 1024 MiB

配点 : 300 点

問題文

高橋君は全 10^9 巻の漫画『すぬけ君』を読むことにしました。
初め、高橋君は『すぬけ君』の単行本を N 冊持っています。i 番目の単行本は a_i 巻です。

高橋君は『すぬけ君』を読み始める前に限り次の操作を 0 回以上何度でも繰り返せます。

  • 現在持っている単行本が 1 冊以下の場合、何もしない。そうでない場合、現在持っている単行本から 2 冊を選んで売り、代わりに好きな巻を選んで 1 冊買う

その後、高橋君は『すぬけ君』を 1 巻、2 巻、3 巻、\ldots と順番に読みます。ただし、次に読むべき巻を持っていない状態になった場合、(他の巻を持っているかどうかに関わらず)その時点で『すぬけ君』を読むのをやめます。

高橋君が『すぬけ君』を最大で何巻まで読めるかを求めてください。ただし、1 巻を読めない場合の答えは 0 とします。

制約

  • 1 \leq N \leq 3 \times 10^5
  • 1 \leq a_i \leq 10^9
  • 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
a_1 \ldots a_N

出力

答えを出力せよ。


入力例 1

6
1 2 4 6 7 271

出力例 1

4

『すぬけ君』を読み始める前に「7 巻と 271 巻を選んで売り、代わりに 3 巻を選んで 1 冊買う」という内容で操作をすると、高橋君は 1 巻、2 巻、3 巻、4 巻、6 巻を 1 冊ずつ持っている状態になります。
この状態から『すぬけ君』を読み始めると、高橋君は 1 巻、2 巻、3 巻、4 巻を読み、続いて 5 巻を読もうとしますが持っていないためこの時点で『すぬけ君』を読むのをやめます。
操作の方法を変えても 5 巻を読むことは出来ないため、4 が答えです。


入力例 2

10
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

出力例 2

5

高橋君は同じ巻を 2 冊以上持っているかもしれません。
この入力に対しては以下のように 4 回操作をしてから『すぬけ君』を読み始めることで 5 巻まで読むことが出来、これが最大です。

  • 1 巻を 2 冊選んで売り、代わりに 2 巻を選んで 1 冊買う
  • 1 巻を 2 冊選んで売り、代わりに 3 巻を選んで 1 冊買う
  • 1 巻を 2 冊選んで売り、代わりに 4 巻を選んで 1 冊買う
  • 1 巻を 2 冊選んで売り、代わりに 5 巻を選んで 1 冊買う

入力例 3

1
5

出力例 3

0

高橋君は 1 巻を読めません。

Score : 300 points

Problem Statement

Takahashi is going to read a manga series "Snuke-kun" in 10^9 volumes.
Initially, Takahashi has N books of this series. The i-th book is Volume a_i.

Takahashi may repeat the following operation any number of (possibly zero) times only before he begins to read:

  • Do nothing if he has 1 or less books; otherwise, sell two of the books he has and buy one book of any volume instead.

Then, Takahashi reads Volume 1, Volume 2, Volume 3, \ldots, in order. However, when he does not have a book of the next volume to read, he stops reading the series (regardless of the other volumes he has).

Find the latest volume of the series that he can read up to. If he cannot read any, let the answer be 0.

Constraints

  • 1 \leq N \leq 3 \times 10^5
  • 1 \leq a_i \leq 10^9
  • All values in the input are integers.

Input

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

N
a_1 \ldots a_N

Output

Print the answer.


Sample Input 1

6
1 2 4 6 7 271

Sample Output 1

4

Before he begins to read the series, he may do the following operation: "sell books of Volumes 7 and 271 and buy one book of Volume 3 instead." Then, he has one book each of Volumes 1, 2, 3, 4, and 6.
If he then begins to read the series, he reads Volumes 1, 2, 3, and 4, then tries to read Volume 5. However, he does not have one, so he stops reading at this point.
Regardless of the choices in the operation, he cannot read Volume 5, so the answer is 4.


Sample Input 2

10
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Sample Output 2

5

Takahashi may have multiple books of the same volume.
For this input, if he performs the following 4 operations before he begins to read the series, he can read up to Volume 5, which is the maximum:

  • Sell two books of Volume 1 and buy a book of Volume 2 instead.
  • Sell two books of Volume 1 and buy a book of Volume 3 instead.
  • Sell two books of Volume 1 and buy a book of Volume 4 instead.
  • Sell two books of Volume 1 and buy a book of Volume 5 instead.

Sample Input 3

1
5

Sample Output 3

0

Takahashi cannot read Volume 1.

G - Swapping Puzzle

実行時間制限: 2 sec / メモリ制限: 1024 MiB

配点 : 425 点

問題文

H 行 W 列の 2 つのグリッド A, B が与えられます。

1 \leq i \leq H と 1 \leq j \leq W を満たす各整数の組 (i, j) について、 i 行目 j 列目にあるマスをマス (i, j) と呼ぶとき、 グリッド A の マス (i, j) には整数 A_{i, j} が、 グリッド B の マス (i, j) には整数 B_{i, j} がそれぞれ書かれています。

あなたは「下記の 2 つのうちのどちらか 1 つを行う」という操作を好きな回数( 0 回でもよい)だけ繰り返します。

  • 1 \leq i \leq H-1 を満たす整数 i を選び、グリッド A の i 行目と (i+1) 行目を入れ替える。
  • 1 \leq i \leq W-1 を満たす整数 i を選び、グリッド A の i 列目と (i+1) 列目を入れ替える。

上記の操作の繰り返しによって、グリッド A をグリッド B に一致させることが可能かどうかを判定してください。 さらに、一致させることが可能な場合は、そのために行う操作回数の最小値を出力してください。

ここで、グリッド A とグリッド B が一致しているとは、 1 \leq i \leq H と 1 \leq j \leq W を満たす全ての整数の組 (i, j) について、 グリッド A の マス (i, j) とグリッド B の マス (i, j) に書かれた整数が等しいこととします。

制約

  • 入力される値は全て整数
  • 2 \leq H, W \leq 5
  • 1 \leq A_{i, j}, B_{i, j} \leq 10^9

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} \cdots A_{1, W}
A_{2, 1} A_{2, 2} \cdots A_{2, W}
\vdots
A_{H, 1} A_{H, 2} \cdots A_{H, W}
B_{1, 1} B_{1, 2} \cdots B_{1, W}
B_{2, 1} B_{2, 2} \cdots B_{2, W}
\vdots
B_{H, 1} B_{H, 2} \cdots B_{H, W}

出力

グリッド A をグリッド B に一致させることが不可能な場合は -1 を、 可能な場合はグリッド A をグリッド B に一致させるために行う操作回数の最小値を出力せよ。


入力例 1

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

出力例 1

3

初期状態のグリッド A の 4 列目と 5 列目を入れ替えると、グリッド A は下記の通りになります。

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

続けて、グリッド A の 2 行目と 3 行目を入れ替えると、グリッド A は下記の通りになります。

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

最後に、グリッド A の 2 列目と 3 列目を入れ替えると、グリッド A は下記の通りになり、グリッド B に一致します。

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

上に述べた 3 回の操作でグリッド A をグリッド B に一致させることができ、 これより少ない回数の操作でグリッド A をグリッド B に一致させることはできないため、 3 を出力します。


入力例 2

2 2
1 1
1 1
1 1
1 1000000000

出力例 2

-1

問題文中の操作をどのように行ってもグリッド A をグリッド B に一致させることは不可能であるため -1 を出力します。


入力例 3

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

出力例 3

0

グリッド A ははじめからグリッド B に一致しています。


入力例 4

5 5
710511029 136397527 763027379 644706927 447672230
979861204 57882493 442931589 951053644 152300688
43971370 126515475 962139996 541282303 834022578
312523039 506696497 664922712 414720753 304621362
325269832 191410838 286751784 732741849 806602693
806602693 732741849 286751784 191410838 325269832
304621362 414720753 664922712 506696497 312523039
834022578 541282303 962139996 126515475 43971370
152300688 951053644 442931589 57882493 979861204
447672230 644706927 763027379 136397527 710511029

出力例 4

20

Score : 425 points

Problem Statement

You are given two grids, A and B, each with H rows and W columns.

For each pair of integers (i, j) satisfying 1 \leq i \leq H and 1 \leq j \leq W, let (i, j) denote the cell in the i-th row and j-th column. In grid A, cell (i, j) contains the integer A_{i, j}. In grid B, cell (i, j) contains the integer B_{i, j}.

You will repeat the following operation any number of times, possibly zero. In each operation, you perform one of the following:

  • Choose an integer i satisfying 1 \leq i \leq H-1 and swap the i-th and (i+1)-th rows in grid A.
  • Choose an integer i satisfying 1 \leq i \leq W-1 and swap the i-th and (i+1)-th columns in grid A.

Determine whether it is possible to make grid A identical to grid B by repeating the above operation. If it is possible, print the minimum number of operations required to do so.

Here, grid A is identical to grid B if and only if, for all pairs of integers (i, j) satisfying 1 \leq i \leq H and 1 \leq j \leq W, the integer written in cell (i, j) of grid A is equal to the integer written in cell (i, j) of grid B.

Constraints

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

Input

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

H W
A_{1, 1} A_{1, 2} \cdots A_{1, W}
A_{2, 1} A_{2, 2} \cdots A_{2, W}
\vdots
A_{H, 1} A_{H, 2} \cdots A_{H, W}
B_{1, 1} B_{1, 2} \cdots B_{1, W}
B_{2, 1} B_{2, 2} \cdots B_{2, W}
\vdots
B_{H, 1} B_{H, 2} \cdots B_{H, W}

Output

If it is impossible to make grid A identical to grid B, output -1. Otherwise, print the minimum number of operations required to make grid A identical to grid B.


Sample Input 1

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

Sample Output 1

3

Swapping the fourth and fifth columns of the initial grid A yields the following grid:

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

Then, swapping the second and third rows yields the following grid:

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

Finally, swapping the second and third columns yields the following grid, which is identical to grid B:

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

You can make grid A identical to grid B with the three operations above and cannot do so with fewer operations, so print 3.


Sample Input 2

2 2
1 1
1 1
1 1
1 1000000000

Sample Output 2

-1

There is no way to perform the operation to make grid A match grid B, so print -1.


Sample Input 3

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

Sample Output 3

0

Grid A is already identical to grid B at the beginning.


Sample Input 4

5 5
710511029 136397527 763027379 644706927 447672230
979861204 57882493 442931589 951053644 152300688
43971370 126515475 962139996 541282303 834022578
312523039 506696497 664922712 414720753 304621362
325269832 191410838 286751784 732741849 806602693
806602693 732741849 286751784 191410838 325269832
304621362 414720753 664922712 506696497 312523039
834022578 541282303 962139996 126515475 43971370
152300688 951053644 442931589 57882493 979861204
447672230 644706927 763027379 136397527 710511029

Sample Output 4

20