「CSP-S 2020」初赛解析
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前言
upt2020/10/24:补上了代码。
如何评价 Rainy7 白给 6 分。
好丢人啊呜呜呜。
主要参考:link。还有大佬同学的分析。(wtcl)
注:由于Rainy7太菜,部分观点全靠口胡/胡扯/跳过。如果出现解释/知识错误,欢迎指出。
- 选择题
1.请选出以下最大的数
A.\((556)_{10}\)
B.\((777)_8\)
C.\(2^{10}\)
D.\((22F)_{16}\)
\((777)_8=551\)
\(2^{10}=1024\)
\((22F)_{16}=559\)
故选 C 。
2.操作系统的功能是()
A.负责外设与主机之间的信息交换
B.控制和管理计算杋系统的各种硬件和软件资源的使用
C.负责诊断机器的故障
D.将源程序编译成目标程序
操作系统(Operating System,简称OS)是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。 ——百度百科
概念性知识点。选 B 。
3.现有一段 \(8\) 分钟的视频文件,它的播放速度是每杪 \(24\) 帧图像,每帧图像是幅分辨率为 \(2048 \times 1024\) 像素的 \(32\) 位真彩色图像。请问要存储这段原始无压缩视频,需要多大的存储空间?
A. 30G B. 90G C.150G D.450G
一帧的空间为 \(2048 \times 1024 \times 32\) bit 。
所以整个文件为总帧数的空间。
故选 B 。
今有一空栈S,对下列待进栈的数据元素序列a,b,c,d,e,f依次进行:进栈,进栈,出栈,进栈,进栈,出栈的操作,则此操作完成后,栈底元素为
A.b B.a C.d D.c
栈内元素依次为 \(a \to a,b \to a \to a,c \to a,c,d \to a,c\) 。
选 B 。
5.将(2,7,10,18)分别存储到某个地址区间为0~10的哈希表中,如果哈希函数h(x)=(),将不会产生冲突,其中 \(a \mod b\) 表示 a 除以 b 的余数。
A. \(x^2 \mod 11\)
B. \(2x \mod 11\)
C. \(x \mod 11\)
D.\(\left\lfloor\dfrac{x}{2}\right\rfloor \mod 11\) ,其中 \(\left\lfloor\dfrac{x}{2}\right\rfloor\) 表示下取整
A 中各个数为 \(4,5,1,5\)
B 中各个数为 \(4,3,9,3\)
C 中各个数为 \(2,7,10,7\)
D 中各个数为 \(1,3,5,9\)
故选 D 。
6.下列哪些问题不能用贪心法精确求解?()
A. 霍夫曼编码
B. 0-1背包问题
C. 最小生成树
D. 单源最短路问题
A 为贪心。 C 的 prim 和 kruskal 为贪心。 D 的 dijsktra 为贪心。
故选 B 。
7.具有η个顶点,e条边的图采用邻接表存储结构,进行深度优先遍历运算的时间复杂度为()。
A. \(O(n+e)\) B.\(O(n^2)\) C.\(O(e^2)\) D.\(O(n)\)
每个点,跑所连的每一个边。一次。
故选 A。
8.二分图是指能将顶点划分成两个部分,每一部分内的顶点间没有边相连的简单无向图。那么,24个顶点的二分图至多有()条边
A.144 B.19 C.48 D.122
考虑最大情况,两边个数都为 \(12\) 。
答案即 \(12^2=144\) 。
故选 A 。
9.广度优先搜索时,一定需要用到的数据结构是()
A.栈
B.二叉树
C.队列
D.哈希表
选 C 。
10.一个班学生分组做游戏,如果每组三人就多两人,每组五人就多三人,每组七人就多四人,问这个班的学生人数n在以下哪个区间?已知n<60。
A.30<n<40
B.40<n<50
C.50<n<60
D.20<n<30
通过暴力,可得当 \(n=53\) 的时候满足。
故选 C 。
11.小眀想通过走楼梯来锻炼身体,假设从第 \(1\) 层走到第 \(2\) 层消耗 \(10\) 卡热量,接着从第 \(2\) 层走到第 \(3\) 层消耗 \(20\) 卡热量,再从第 \(3\) 层走到第 \(4\) 层消耗 \(30\) 卡热量,依此类推,从第 \(k\) 层走到第 \(k+1\) 层消耗 \(10k\) 卡热量 \((k>1)\) 。如果小明想从 \(1\) 层开始,通过连续向上爬楼梯消耗 \(1000\) 卡热量,至少要爬到第几层楼?
A.14 B.16 C.15 D.13
设爬到 \(x\) 层。
故选 C 。
12.表达式a*(b+c)-d的后缀表达形式为()
A. abc*+d-
B. -+*abcd
C. abcd*+-
D. abc+*d-
各种方法都可以做出来,选 D 。
- 从一个4×4的棋盘中选取不在同一行也不在同一列上的两个方格,共有()种方法。
A.68 B.72 C.86 D.64
\(16 \times 9 \times \frac{1}{2}=72\)
故选 B 。
14.对一个n个顶点、m条边的带权有向简单图用 Dijkstra算法计算单源最短路时,如果不使用堆或其它优先队列进行优化,则其时间复杂度为
A. \(O((m+n^2) \log n)\)
B. \(O(mn+n^3)\)
C. \(O((m+n) \log n)\)
D. \(0(n^2)\)
没优化的 dijkstra ,每次枚举找 \(n\) 个点,枚举 \(n\) 次。
故选 D。
15.1948年,()将热力学中的熵引入信息通信领域,标志着信息论研究的开端。
A.欧拉( Leonhard Euler)
B.冯·诺伊曼(John von Neumann)
C.克劳德·香农(Claude shannon)
D.图灵(Alan turing)
克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon ,1916年4月30日—2001年2月24日)是美国数学家、信息论的创始人。1936年获得密歇根大学学士学位 [1] 。1940年在麻省理工学院获得硕士和博士学位,1941年进入贝尔实验室工作。香农提出了信息熵的概念,为信息论和数字通信奠定了基础。 ——百度百科
故选 C 。
- 阅读程序
所有程序题,包括完善程序,的程序会在网络上有可以复制版的时候搬过来。
手写一遍?不可能((
(1)
#include <iostream>
using namespace std;
int n;
int d[1000];
int main() {
cin >> n;
for (int i = 0; i < n; ++i)
cin >> d[i];
int ans = -1;
for (int i = 0; i < n; ++i)
for (int j = 0; j < n; ++j)
if (d[i] < d[j])
ans = max(ans, d[i] + d[j] - (d[i] & d[j]));
cout << ans;
return 0;
}
1.n必须小于1000,否则程序可能会发生运行错误。()
代码下标从 \(0\) 开始存,若 \(n=1000\) ,程序不会运行错误。
故判错。
- 输出一定大于等于0。()
看上去 ans 一定会大于等于 0 。
但是 ans 初始为 \(-1\) 。
当所有 \(d[i]\) 相等时,ans 不会改变。
故判错。
- 若将第13行的
j=0
改为j=i+1
,程序输出可能会改变。()
若程序为严格单调递减,输出变为 \(-1\) 实际是有解的。
故判对。
- 将第14行的
d[i]<d[j]
改为d[i]!=d[j]
,程序输出不会改变。()
改完后, \(d[i]>d[j]\) 的情况也会执行。但是对结果没影响。
故判对。
5)若输入n为100,且输出为127,则输入的d[i]中不可能有()
A. 127 B.126 C.128 D.125
如果有比 \(127\) 大的,结果也一定比 127 大。
所以选 C 。
6)若输出的数大于,则下面说法正确的是()
A.若输出为偶数,则输入的d[i]中最多有两个偶数。
B.若输出为奇数,则输入的d[i]中至少有两个奇数。
C.若输出为偶数,则输入的d[i]中至少有两个偶数。
D.若输出为奇数,则输入的d[i]中最多有两个奇数。
用奇偶性判断。
首先 A 和 D 明显不对(……) 。
如果两个数为偶数,与完还是偶数。
如果两个数一奇一偶,与完是偶数。
如果两个数为奇数,与完还是奇数。
所以若结果为奇数,偶+奇+(偶&奇)=奇 ,也就是说 B 不对。
看 C ,偶+偶+(偶&偶)=偶,奇+奇+(奇&奇)=奇。
故选 C 。
(2)
#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
int n;
int d[10000];
int find(int L, int R, int k) {
int x = rand() % (R - L + 1) + L;
swap(d[L], d[x]);
int a = L + 1, b = R;
while (a < b) {
while (a < b && d[a] < d[L])
++a;
while (a < b && d[b] >= d[L])
--b;
swap(d[a], d[b]);
}
if (d[a] < d[L])
++a;
if (a - L == k)
return d[L];
if (a - L < k)
return find(a, R, k - (a - L));
return find(L + 1, a - 13, k);
}
int main() {
int k;
cin >> n;
cin >> k;
for (int i = 0; i < n; ++i)
cin >> d[i];
cout << find(0, n - 1, k);
return 0;
}
假设输入的n,k和都是不超过100的正整数,且k不超过n,并假设rand()函数产生的是均匀的随机数,完成下面的判断题和单选题:
- 第9行的
x
的数值范围是L+1到R,即[L+1,R]。()
这题看上去很 nth_element
。
如果正好随机到倍数,是可以取到 L 的。
故判错。
- 将第19行的
d[a]
改为d[b]
,程序不会发生运行错误。()
可以发现,无论如何 \(a\) 都不会越界。
故判对。
3.(2.5分)当输入的d[i]是严格单调递增序列时,第17行的
swap
平均执行次数是()。A.\(O(n \log n)\)
B.\(O(n)\)
C.\(O( \log n)\)
D.\(O(n^2)\)
官方:答案为 \(O(( \log n)^2)\) ,无正确选项,因此无论选择哪个选项都算对。
但是这个结果是怎么算的呢(……)
4.(2.5分)当输入的d[i]是严格单调递减序列时,第17行的“swap”平均执行次数是()
A. \(O(n^2)\)
B. \(O(n)\)
C. \(O(n \log n)\)
D. \(O( \log n)\)
(战术胡扯)
大概随机选一个,随机选完两边的数都要两两交换,即 \(O(n)\) 。
但是往下已经交换,所以结果最后最多 \(O(n)\) 。
故选 B 。
5.(2.5分)若输入的 \(d[i]\) 为 \(i\) ,此程序①平均的时间复杂度和②最坏情况下的时间复杂度分别是
A. \(O(n),O(n^2)\)
B. \(O(n),(n \log n)\)
C. \(O(n \log n),O(n^2)\)
D. \(O(n \log n),O(n \log n)\)
平均复杂度 \(O(n)\) 。
以下 by @ifndef
期望时间复杂度为 \(T(n) = T(\dfrac{n}{2}) + n = \Theta(n)\)
以下 by @Konnyaku_LXZ
:
最坏情况的时候,比如你真的太非了(雾),每次 rand() 出的 \(x\) 都是 \(L\),那么 \(b\) 会从 \(R\) 一直跑到 \(L+1\),时间复杂度就是 \(T(n) = T(n-1) + n = \Theta(n^2)\) 了
故选 A 。
6)(2.5分)若输入的d[i]都为同一个数,此程序平均的时间复杂度是
A. \(O(n)\)
B. \(O( \log n)\)
C. $O(n \log n) $
D. \(O(n^2)\)
随机了个寂寞。
每次 \(a\) 不变,\(b\) 要从 \(R\) 跑到 \(L\) 。然后在跑子程序。
所以结果为 \(O(n^2)\) 。
故选 D 。
(3)
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
const int maxl = 20000000;
class Map {
struct item {
string key; int value;
} d[maxl];
int cnt;
public:
int find(string x) {
for (int i = 0; i < cnt; ++i)
if (d[i].key == x)
return d[i].value;
return -1;
}
static int end() { return -1; }
void insert(string k, int v) {
d[cnt].key = k; d[cnt++].value = v;
}
} s[2];
class Queue {
string q[maxl];
int head, tail;
public:
void pop() { ++head; }
string front() { return q[head + 1]; }
bool empty() { return head == tail; }
void push(string x) { q[++tail] = x; }
} q[2];
string st0, st1;
int m;
string LtoR(string s, int L, int R) {
string t = s;
char tmp = t[L];
for (int i = L; i < R; ++i)
t[i] = t[i + 1];
t[R] = tmp;
return t;
}
string RtoL(string s, int L, int R) {
string t = s;
char tmp = t[R];
for (int i = R; i > L; --i)
t[i] = t[i - 1];
t[L] = tmp;
return t;
}
bool check(string st , int p, int step) {
if (s[p].find(st) != s[p].end())
return false;
++step;
if (s[p ^ 1].find(st) == s[p].end()) {
s[p].insert(st, step);
q[p].push(st);
return false;
}
cout << s[p ^ 1].find(st) + step << endl;
return true;
}
int main() {
cin >> st0 >> st1;
int len = st0.length();
if (len != st1.length()) {
cout << -1 << endl;
return 0;
}
if (st0 == st1) {
cout << 0 << endl;
return 0;
}
cin >> m;
s[0].insert(st0, 0); s[1].insert(st1, 0);
q[0].push(st0); q[1].push(st1);
for (int p = 0;
!(q[0].empty() && q[1].empty());
p ^= 1) {
string st = q[p].front(); q[p].pop();
int step = s[p].find(st);
if ((p == 0 &&
(check(LtoR(st, m, len - 1), p, step) ||
check(RtoL(st, 0, m), p, step)))
||
(p == 1 &&
(check(LtoR(st, 0, m), p, step) ||
check(RtoL(st, m, len - 1), p, step))))
return 0;
}
cout << -1 << endl;
return 0;
}
这个程序手写了一些数据结构。
每次操作旋转一段字符串([0,m]或[m,n])。问几次 \(st0\) 可以和 \(st1\) 相等。
用的是双向搜索。
1.输出可能为0。()
若 \(st0=st1\) 会被程序特判为 \(0\) 。
故判对。
2.若输入的两个字符串长度均为101时,则m=0时的输出与m=100时的输出是一样的()
一个像左,一个像右,故不一样。
3.若两个字符串的长度均为n,则最坏情况下,此程序的时间复杂度为0(n!)。()
最劣复杂度应该为 \(O((n!)^2 ·n)\) 。
4.(2.5分)若输入的第一个字符串长度由100个不同的字符构成,第个字符串是第一个字符串的倒序,输入的m为0,则输出为()
A.49 B.50 C.100 D.-1
手玩可得,不可能,故选 D 。
5)(4分)已知当输入为
0123\n32\n1
时输出为4,当输入为812345\n54321\n1
时输出为14,当输入为61234567\n76543210\n1
时输出为28,则当输入为0123456789\n9876543210\n1
输出为()。其中\n
为换行符。A.56 B.84 C.102 D.68
RP game(雾
以下直接摘自前言的link。
容易构造一个比较劣的耗费 \(\mathcal{O}(n^2)\) 步的操作序列,于是可以猜想当 \(n\) 足够大时答案为关于 \(n\) 的二次多项式,用给出的三个值进行插值即可得到答案为 \(68\) 。
以下 by @chen_03
发现字符串长度为 \(4\) 时答案为 \(4\) ,长度为 \(6\) 时答案为 \(14\) ,长度为 \(8\) 时答案为 \(28\) ,差分别为 \(10,14\) 。于是猜测接下来的两个差分别为 \(18,22\) ,于是长度为 \(12\) 时答案为 \(28+18+22=68\)。
故选 D 。
- (4分)若两个字符串的长度均为 \(n\) ,且 \(0<m<n-1\) ,且两个字符串的构成相同(即任何一个字符在两个字符串中出现的次数均相同),则下列说法正确的是()。提示:考虑输入与输出有多少对字符前后顺序不样
A.若n、m均为奇数,则输出可能小于0。
B.若n、m均为偶数,则输出可能小于0。
C.若n为奇数、m为偶数,则输出可能小于0。
D.若n为偶数、m为奇数,则输出可能小于0。
小于 \(0\) 就是无解。
C中,凑偶数,就有可能无法凑成奇数。
故选 C 。
- 完善程序、
1.(分数背包)小S有 \(n\) 块蛋糕,编号从 \(1\) 到 \(n\) 。第 \(i\) 块蛋糕的价值是 \(w\) 体积是 \(v\) 。他有一个大小为 \(B\) 的盒子来装这些蛋糕,也就是说装入盒子的蛋糕的体积总和不能超过 \(B\) 。
他打算选择一些蛋糕装入盒子,他希望盒子里装的蛋糕的价值之和尽量大。为了使盒子里的蛋糕价值之和更大,他可以任意切割蛋糕。具体来说,他可以选择一个 $ \alpha (0< \alpha <1) $,并将一块价值是 \(w\) ,体积为 \(ⅴ\) 的蛋糕切割成两块,其中一块的价值是 \(\alpha·w\) ,体积是 $ \alpha·v$ ,另一块的价值是 \((1-\alpha)·w\) ,体积是 \((1-\alpha)·ⅴ\) 。
他可以重复无限次切割操作现要求编程输岀最大可能的价值,以分数的形式输出比如 \(n=3,B=8\) 三块蛋糕的价值分别是4、4、2,体积分别是5、3、2。那么最优的方案就是将体积为5的蛋糕切成两份,一份体积是3,价值是4,另一份体积是2,价值是1.6,然后把体积是3的那部分和后两块蛋糕打包进盒子。最优的价值之和是 \(8.4\) ,故程序输出 \(42/5\)
输入的数据范围为: \(1 \le n \le 1000,1 \le B \le 10^5;1 \le \frac{w_i}{v_i} \le 100\) 。提示:将所有的蛋糕按照性价比w/v从大到小排序后进行贪心选择。试补全程序。
#include <cstdio>
using namespace std;
const int maxn = 1005;
int n, B, w[maxn], v[maxn];
int gcd(int u, int v) {
if (v == 0)
return u;
return gcd(v, u % v);
}
void print(irrt w, int v) {
int d = gcd(w, v);
w = w / d;
v = v / d;
if (v == 1)
printf("%d\n", w);
else
printf("%d/%d\n" w, v);
}
void swap(int &x, int &y) {
int t = x; x = y; y = t;
}
int main() {
scanf("%d %d" &n, &B);
for (int i = 1; i <= n; i ++) {
scanf("%d %d", &w[i], &v[i]);
}
for (int i = 1; i < n; i ++)
for (int j = 1; j < n; j ++)
if (①) {
swap(w[j], w[j + 1]);
swap(v[j], v[j + 1]);
}
int curV, curW;
if (②) {
③
} else {
print(B * w[1] > v[1]);
return 0;
}
for (int i = 2; i <= n; i ++)
if (curV + v[i] <= B) {
curV += v[i];
curW += w[i];
} else {
print (④);
return 0;
}
print(⑤);
return 0;
}
1.①处应填().
A.
w[j]/v[j] < w[j+1] /v[j+1]
B.
w[j]/v[j] > w[j+1] /v[j+1]
C.
v[j] * w[j+1] < v[j+1] * w[j]
D.
w[j] * v[j+1] < w[j+1] * v[j]
按照提示所说的排序。
但是因为不是 double
,所以要转换为乘法。
故选 D 。
2.②中应填()
A.
w[1]<=B
B.
v[1]<=B
C.
w[1]>=B
D.
v[1]>=B
看 else
反推,else
直接 return 0
+输出。说明是v[1]>B
的情况。故选 B 。
3.③中应填()
A.
print(v[1],w[1]);return 0;
B.
curV=0;curW=0;
C.
print(w[1],v[1]);return 0;
D.
curV=v[1];curW=w[1];
A 和 C 在干啥……
注意到下面 for
从 2
开始,故选 D。
4.④中应填()
A.
curW * v[i]+curV[i] * w[i],v[i]
B.
(curW-w[i])*v[i]+(B-curV)*w[i],v[i]
C.
curW+v[i],w[i]
D.
curW*v[i]+(B-curV)*w[i],v[i]
首先,排除 B 和 C 。
(B-curV)
的目的是求这块蛋糕切成几分之几。
curW*v[i]
是使这部分已经求好的整块蛋糕的价值和,即分子,和分母一起扩大。最后结果不受分母影响。
(curW-w[i])
意义不明(……?)
故选 D 。
5.⑤中应填()
A.
curW,curV
B.
curW,1
C.
curV,curW
D.
curV,1
注意到此时没有任何蛋糕被切掉。
所以分母为 \(1\) 。
故选 B 。
2.(最优子序列)取 \(m=16\) ,给出长度为 \(n\) 的整数序列 \(a_1,a_2,...,a_n(0 \le a_i < 2^m)\) 。对于一个二进制数 \(x\) ,定义其分值 \(w(x)\) 为 \(x+ popcnt(x)\) ,其中$ popcnt(x)$ 表示 \(x\) 二进制表示中 \(1\) 的个数。对于一个子序列 \(b_1,b_2,...,b_k,\) 定义其子序列分值 \(S\) 为 \(w(b1 \oplus b2)+w(b2 \oplus b3)+W(b3 \oplus b4)+ ... +w(b_{k-1} \oplus b_k)\) 。其中 \(\oplus\) 表示按位异或。对于空子序列,规定其子序列分值为0。
求一个子序列使得其子序列分值最大,输出这个最大值。
输入第一行包含一个整数 \(n(1 \le n \le 40000)\)。接下来一行包含 \(n\) 个整数 \(a_1,a_2,...,a_n\) 。
提示:考虑优化朴素的动态规划算法,将前位和后位分开计算 \(Max[x][y]\) 表示当前的子序列下一个位置的高 \(8\)位是\(x\)、最后一个位置的低 \(8\) 位是 \(y\) 时的最大价值。
#inelude <iostream>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int MAXN = 40000, M = 16, B = M >> 1, MS = (1 << B) - 1;
const LL INF = 1000000000000000LL;
LL Max[MS + 4][MS + 4];
int w(int x)
{
int s = x;
while(x)
{
①;
s++;
}
return s;
}
void to_max(LL &x, LL y)
{
if(x < y)
x = y;
}
int main()
{
int n;
LL ans = 0;
cin >> n;
for(int x = 0; x <= MS; x++)
for(int y = 0; y <= MS; y++)
Max[x][y] = -INF;
for(int i = 1; i <= n ; i++)
{
LL a;
cin >> a;
int x = ② , y = a & MS;
LL v = ③;
for(int z = 0; z < = MS; z++)
to_max(v, ④);
for(int z = 0; z < = MS; z++)
⑤;
to_max(ans , v);
}
cout << ans << endl;
return 0;
}
1.①处应填().
A.
x>>=1
B.
x^=x&(x^(x+1))
C.
x-=x|-x
D.
x^=x&(x^(x-1))
很 lowbit
。
可以手动尝试((,选 D 。
2.②中应填()
A.
(a&MS)<<B
B.
a>>B
C.
a&(1<<B)
D.
a&(Ms<<B)
第二题,根据题目中 \(x\) 的定义。
那么 x 为 a 的 B 位的数。
故选 B 。
3.③中应填()
A.
-INF
B.
Max[y][x]
C.
0
D.
Max[x][y]
此时 Max 并未赋值。排除 B 和 D 。
空串的值为 \(0\) 。
故选 C 。
4.④中应填()
A.
Max[x][z]+w(y^z)
B.
Max[x][z]+w(a^z)
C.
Max[x][z]+w(x^(z<<B))
D.
Max[x][z]+w(x^z)
根据 \(Max[x][z]\) 可得,这次是在变换 \(y\) 。
而 y^z
就是补充 z
剩下的 \(1\) 的贡献。
故选 A 。
5.⑤中应填()
A.
to_max(Max[y][z],v+w(a^(z<<B)))
B.
to_max(Max[z][y],v+w((x^z)<<B)
C.
to_max(Max[z][y],v+w(a^(z<<B)))
D.
to_max(Max[x][z],v+w(y^z))
易得,这次是固定 \(y\) ,变换 \(x\) 。
故排除 A 和 D 。
变换 \(x\) 的值也时时更新。
和上一题一样,x^z
是补充 z
剩下的 \(1\) 的贡献。
再回题目看概念,下一个位置的高 \(8\) 位是\(x\) 。
所以 \(x\) 需要恢复到高位的贡献,再与 \(v\) 相加。
故选 B 。