构造
本页面将简要介绍构造题这类题型。
引入
构造题是比赛中常见的一类题型。
从形式上来看,问题的答案往往具有某种规律性,使得在问题规模迅速增大的时候,仍然有机会比较容易地得到答案。
这要求解题时要思考问题规模增长对答案的影响,这种影响是否可以推广。例如,在设计动态规划方法的时候,要考虑从一个状态到后继状态的转移会造成什么影响。
特点
构造题一个很显著的特点就是高自由度,也就是说一道题的构造方式可能有很多种,但是会有一种较为简单的构造方式满足题意。看起来是放宽了要求,让题目变的简单了,但很多时候,正是这种高自由度导致题目没有明确思路而无从下手。
构造题另一个特点就是形式灵活,变化多样。并不存在一个通用解法或套路可以解决所有构造题,甚至很难找出解题思路的共性。
例题
下面将列举一些例题帮助读者体会构造题的一些思想内涵,给予思路上的启发。建议大家深入思考后再查看题解,也欢迎大家参与分享有趣的构造题。
例题 1
Codeforces Round #384 (Div. 2) C.Vladik and fractions
构造一组
解题思路
从样例二可以看出本题的构造方法。
显然
至于构造思路是怎么产生的,大概就是观察样例加上一点点数感了吧。此题对于数学直觉较强的人来说并不难。
例题 2
Luogu P3599 Koishi Loves Construction
Task1:试判断能否构造并构造一个长度为
Task2:试判断能否构造并构造一个长度为
解题思路
对于 task1:
当
当
首先,我们可以发现
然后,我们考虑构造出整个序列的方式:
考虑通过构造前缀和序列的方式来获得原数列,可以发现前缀和序列两两之间的差在模意义下不能相等,因为前缀和序列的差分序列对应着原来的排列。
因此我们尝试以前缀和数列在模意义下为
这样的形式来构造这个序列,不难发现它完美地满足所有限制条件。
对于 task2:
当
当
先考虑什么时候有解:
显然,当
我们考虑如何构造这个数列:
和 task1 同样的思路,我们发现
我们发现这些数均为
例题 3
AtCoder Grand Contest 032 B
给定一个整数
- 这是一个简单连通图。
- 存在一个整数
使得对于任意节点,与其相邻节点的下标和为 。
保证输入数据有解。
解题思路
通过分析
构造一个完全
如果
如果
这样构造出的图在
此题得解。
例题 4
BZOJ 4971「Lydsy1708 月赛」记忆中的背包
经过一天辛苦的工作,小 Q 进入了梦乡。他脑海中浮现出了刚进大学时学 01 背包的情景,那时还是大一萌新的小 Q 解决了一道简单的 01 背包问题。这个问题是这样的:
给定
因为长期熬夜刷题,他只看到样例输入中的
解题思路
这道题是自由度最高的构造题之一了。这就导致了没有头绪,难以入手的情况。
首先,不难发现模数是假的。由于我们自由构造数据,我们一定可以让方案数不超过模数。
通过奇怪的方式,我们想到可以通过构造
由于大物品只能取一件,所以每个代价为
令
用 dp 预处理出
此题得解。
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