#P51369. 「IOI2020」嘉年华奖券

「IOI2020」嘉年华奖券

题目描述

注意:在 LibreOJ 上,由于语言限制,目前只支持以下语言的提交:

  • C++ 11
  • C++ 11 (Clang)
  • C++ 11 (NOI)
  • C++ 17
  • C++ 17 (Clang)

Ringo 正在参加在新加坡举办的一个嘉年华活动。他的口袋里装有一些奖券,这些奖券可以在嘉年华的游戏展位使用。假设共有 nn 种颜色的奖券,每张奖券涂上了其中的一种颜色并且印上了一个非负整数。不同奖券上的数字可能相同。依据嘉年华活动的规则要求,nn 保证是偶数。

Ringo 每种颜色的奖券有 mm 张,也就是说他共有 nmn\cdot m 张奖券。其中,第 ii 种颜色对应的第 jj 张奖券上印的数字为 xi,jx_{i,j}0in10\le i\le n-10jm10\le j\le m - 1)。

一次奖券游戏要进行 kk 轮,轮次的序号从 00k1k-1。每一轮按照下面的方式进行:

  • 首先,Ringo 从每种颜色的奖券中各选出一张奖券,形成一个 nn 张奖券的集合

  • 随后,游戏负责人记录下这个集合中奖券上的数字 a0,a1,,an1a_0, a_1, \dots, a_{n-1}。不需要考虑这 nn 个整数的顺序。

  • 接下来,游戏负责人从一个幸运抽奖箱中抽取一张特殊卡片,上面印有整数 bb

  • 对于上述集合中每一个奖券上的数字 ai(0in1)a_i(0\le i \le n-1),游戏负责人会计算 aia_ibb 的差的绝对值。让 SS 代表这 nn 个差的绝对值之和。

  • 所得到的数字 SS 就是 Ringo 本轮能够获得的奖励数额。

  • 一轮游戏结束后,本轮集合中的奖券全部被丢弃,不会在未来的轮次所使用。

kk 轮游戏结束后,Ringo 会丢弃口袋中的所有奖券。

通过仔细观察,Ringo 发现这个奖券游戏被操控了!实际上,幸运抽奖箱里面内置了一台打印机。在每一轮,游戏负责人首先找到一个能够最小化当前轮次游戏奖励的整数 bb,然后将该数字打印在他所抽取的特殊卡片上。

知道了这些信息之后,Ringo 想要设计每轮游戏中的奖券分配方案,使得 kk 轮游戏中获得的总体奖励数额之和最大。

实现细节

你需要实现下面这个函数:

long long find_maximum(int k, std::vector<std::vector<int>> x)
  • kk:游戏的轮数。

  • xx:一个 n×mn\times m 的数组,记录了奖券上的数字。每种颜色的奖券按照上面的数字非递减顺序排序。

  • 这个函数只会被调用一次。

  • 这个函数应该只调用一次函数 allocate_tickets(参见下面的内容),它描述了 kk 轮游戏中的奖券分配方案,每一轮对应一个奖券集合。奖券的分配方案应该使得所获奖励数额之和达到最大。

  • 这个函数需要返回能够获得的最大的奖励数额之和。

函数 allocate_tickets 按照如下的方式进行定义:

void allocate_tickets(std::vector<std::vector<int>> s)
  • ss:一个 n×mn\times m 的数组。如果第 ii 种颜色的第 jj 张奖券如果被分配到了第 rr 轮游戏,那么 si,js_{i,j} 的值应该为 rr;如果未被使用,应该为 1-1

  • 对于 0in10\le i\le n-1,在 si,0,si,1,,si,m1s_{i,0}, s_{i,1}, \dots, s_{i,m-1} 中,每个值 0,1,,k10, 1, \dots, k - 1 必须只出现一次,而其他元素应该为 1-1

  • 如果存在多种奖券分配方案能够达到最优的奖励数值,可以给出其中任何一种最优方案。

评测程序示例

评测程序示例按照下面的格式读入数据:

  • 11 行:n m kn\ m\ k
  • 2+i2 + i 行(0in10\le i\le n-1):xi,0 xi,1  xi,m1x_{i, 0}\ x_{i,1}\ \dots\ x_{i,m-1}

评测程序示例按照下面的格式打印你的答案:

  • 11 行:find_maximum 的返回值
  • 2+i2 + i 行(0in10\le i\le n-1):si,0 si,1  si,m1s_{i, 0}\ s_{i,1}\ \dots\ s_{i,m-1}

样例 1

2 3 2
0 2 5
1 1 3
7
0 -1 1
-1 1 0

考虑下面的函数调用:

find_maximum(2, [[0, 2, 5],[1, 1, 3]])

这意味着:

  • 游戏共进行 k=2k=2 轮;
  • 00 种颜色奖券上的整数数字分别是 0,20, 255
  • 11 种颜色奖券上的整数数字分别是 1,11, 133

一种能够获得最优奖励数值的分配方案是:

  • 在第 00 轮,Ringo 选择第 00 种颜色的第 00 张奖券(印有整数 00)和第 11 种颜色的第 22 张奖券(印有整数33)。本轮获得的最小奖励数额是 33。例如,游戏负责人可以选择 b=1b=110+13=1+2=3|1-0| + |1-3| = 1+2 = 3

  • 在第 11 轮,Ringo 选择第 00 种颜色的第 22 张奖券(印有整数 55)和第 11 种颜色的第 11 张奖券(印有整数 11)。本轮能够获得的最小奖励是 44。例如,游戏负责人可以选择 b=3b=331+35=2+2=4|3-1|+|3-5|=2+2=4

  • 因此,本次游戏两轮的奖励之和为 3+4=73+4=7

为了给出这个分配方案,函数 find_maximum 应该按照如下方式调用 allocate_tickets

  • allocate_tickets([[0, -1, 1], [-1, 1, 0]])

最终,函数 find_maximum 应该返回数字 77

4 2 1
5 9
1 4
3 6
2 7
12
-1 0
0 -1
0 -1
-1 0

考虑下面的函数调用:

find_maximum(1, [[5, 9], [1, 4], [3, 6], [2, 7]])

这意味着:

  • 游戏只进行一轮;
  • 00 种颜色奖券上的数字分别是 5599
  • 11 种颜色奖券上的数字分别是 1144
  • 22 种颜色奖券上的数字分别是 3366
  • 33 种颜色奖券上的数字分别是 2277

一种能够获得最优奖励的分配方案是:

  • 在第 00 轮,Ringo 选择第 00 种颜色的第 11 张奖券(印有整数 99) ,第 11 种颜色的第 00 张奖券(印有整数 11),第 22 种颜色的第 00 张奖券(印有整数 33),第 33 种颜色的第 11 张奖券(印有整数 77)。本轮能够获得的最小奖励是 1212。例如,游戏负责人可以选择 b=3b=3

39+31+33+37=6+2+0+4=12|3-9| + |3-1| + |3-3| + |3-7| = 6 + 2 + 0 + 4 = 12

为了给出这个分配方案,函数 find_maximum 应该按照如下方式调用 allocate_tickets

  • allocate_tickets([[-1, 0], [0, -1], [0, -1], [-1, 0]])

最终,函数 find_maximum 应该返回数字 1212

数据范围与提示

对于 100%100\% 的数据,保证:

  • 2n15002\le n\le 1500nn 为偶数
  • 1km15001\le k\le m\le 1500
  • 0xi,j1090\le x_{i,j}\le 10^9(对于所有的 0in10\le i\le n-10jm10\le j\le m-1
  • xi,j1xi,jx_{i,j-1}\le x_{i,j}(对于所有的 0in10\le i\le n-11jm11\le j\le m-1
子任务 附加限制 分值
11 m=1m=1 1111
22 k=1k=1 1616
33 0xi,j10\le x_{i,j}\le 1(对于所有的 0in10\le i\le n-10jm10\le j\le m-1 1414
44 k=mk=m 1414
55 n,m80n,m\le 80 1212
66 n,m300n,m\le 300 2323
77 没有其他限制 1010