CodeStar十月CSP-J模拟赛

T1：果果趣

首先观察每 $15$ 个连续正整数组成序列中不包含特殊词汇对应的原始数字有 $8$ 个：1、2、4、7、8、11、13、14。所以可以将 $n$ 除以 $8$ 取商 $d$ 和余 $r$，然后根据 $d$ 和 $r$ 计算结果。

如果 $r \neq 0$，则结果为 $d \times 15$ 加上数组 $a[r]$ 中对应元素
如果 $r = 0$，则结果为 $d \times 15-1$。
这样就可以在 $O(1)$ 时间内找出第 $n$ 个非特殊词汇对应的原始数字。

代码实现

#include <bits/stdc++.h>
 
using namespace std;
 
int a[] = {14, 1, 2, 4, 7, 8, 11, 13};
 
int main() {
    int n;
    cin >> n;
    
    int d = n/8, r = n%8;
    int ans = d*15;
    if (r != 0) ans += a[r];
    else ans--;
    
    cout << ans << '\n';
    
    return 0;
}

T2：阿兹特克

求前 $k$ 小的在 $10$ 进制和 $p$ 进制下都是回文的数之和。

参考难度：黄题

分析

70分做法：

从小到大枚举数，然后分别按照十进制和 $p$ 进制做数位拆分。对拆分之后得到的两个数组，分别判断是否为回文。

然而，这一做法需要从小到大枚举数字，对于本题而言，最坏情况为 $k = 30$， $p = 7$ 时，第 $30$ 个满足条件的数为 $64454545446$，从 $1$ 开始枚举显然超时，期望得分 $70$ 分。

100分做法：

实际上，除了个位数的回文数，其他回文数都可以通过翻转得到，即，先确定左半部分的数位，右半部分的数位通过翻转得到。

这一做法只需枚举左半部分的数位，对于上文提到的最坏情况，仅需枚举到 $64454$。但是我们需要确保所有满足条件的数是从小到大枚举到的，所以我们可以按照如下方式枚举：

• 先枚举 $1 \sim 9$ 中的数，相当于 $10$ 进制下的个位回文数，判断是否为 $p$ 进制回文数
• 从小到大循环枚举左半部分的位数 bit
  • 先枚举偶数位的回文数，，其为 2bit 位
  • 再枚举奇数位的回文数，其为 2bit+1 位

这个方法枚举的数字最多 $10^5$ 个，期望得分 $100$ 分。

代码实现

#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (n); ++i)
 
using namespace std;
using ll = long long;
 
int p, k;
 
bool isPalindrome(ll x) {
    string s;
    do {
        s += x%p+'0';
        x /= p;
    } while (x);
    string t = s;
    reverse(t.begin(), t.end());
    return s == t;
}
 
ll f(ll x) {
    int res = 0;
    do {
        res = res*10 + x%10;
        x /= 10;
    } while (x);
    return res;
}
 
int main() {
    cin >> p >> k;
    
    ll ans = 0;
    int cnt = 0;
    for (int i = 1; i <= 9 and cnt < k; ++i) {
        if (isPalindrome(i)) {
            ans += i;
            ++cnt;
        }
    }
    
    vector<int> pow10(7, 1);
    rep(i, 6) pow10[i+1] = pow10[i]*10; 
    
    for (int l = 1, r = 10, bit = 1; cnt < k; l *= 10, r *= 10, ++bit) {
        // 从小到大枚举左半边，取值范围 [l, r)，为 bit 位，依次得到从小到大的回文数
        for (ll i = l; i < r and cnt < k; ++i) {
            ll rev = f(i);
            ll num = i*pow10[bit] + rev;
            if (isPalindrome(num)) {
                ans += num;
                ++cnt;
            }
        }
        
        // 构造 2bit+1 位的奇数位回文数，必然大于所有的 2bit 位偶数位回文数，
        // 且小于之后的 2(bit+1) 位的偶数位回文
        for (ll i = l; i < r and cnt < k; ++i) {
            // 中间位也需要从小到大枚举
            for (int mid = 0; mid <= 9 and cnt < k; ++mid) {
                ll rev = f(i);
                ll num = i*pow10[bit+1] + mid*pow10[bit] + rev;
                if (isPalindrome(num)) {
                    ans += num;
                    ++cnt;
                }
            } 
        }
    }
    
    cout << ans << '\n';
    
    return 0;
}