交互题
交互题
前言
所以 \(221\) 同学为啥子要学交互题呢？
为了APIO2023不爆零（\(\texttt {APIO 38pts 2023.07.05 补档}\)）
引入
交互题，顾名思义，要求你的程序与命题人的程序（通常称为交互库）进行互动，来解决问题
引用 \(Codeforces\) 的话
This is an interactive problem. Remember to flush your output while communicating with the testing program.** You may use fflush(stdout) in C++, system.out.flush() in Java, stdout.flush() in Python or flush(output) in Pascal to flush the output.
命题意图
- 解决实际问题。你不能获得所有的信息，只能通过若干个给出的接口向交互库提出问题，来得到你需要的答案。
- 强制在线。强制在线一般有两种方式，对输入数据进行加密（常为异或上次答案），或者进行交互。交互题的特点决定了你每次只能获取一次询问，并返回答案，才能获取下一次询问。
- 国外信息学竞赛（例如 \(APIO\)）的题目往往不用你实现整个程序，而是实现几个接口函数，这类题目与交互题类似。
- 虽然这是道传统题，但我就是要出成交互，我爱交互！！这种出题人……这题出的很好，下次别出了，祝 \(TA\) 身体健康。
交互方式
一般交互题有俩种交互方式：
- \(Grader\) 交互（函数式交互）：给你提供几个函数接口，向交互库提问时调用；同时你需要实现几个函数接口，供评测时获取你的答案用
- \(I/O\) 式交互：通过标准输出流向交互库提问或给出答案，从标准输入流读入输入信息和提问的回答。
接下来分别介绍这俩种交互方式
\(Grader\) 交互方式
题目会给你一个必须包含的头文件和几个函数接口，你需要实现另外要求的函数接口
一般来讲，好的题目描述会通过如下方式给出：（仅为举例，不一定有实际意义）
- 请在程序中包含
array.h头文件。 - 你可以调用一个函数
int compare(int x, int y)，返回值为：若 \(x \lt y\) ，返回 \(-1\) ；若 \(x \gt y\) ，返回 \(1\) （这个函数接口没啥意义，但是一个挺好的例子） - 你需要实现一个函数
void init(vector<int> A, int n)，接收输入数据。这个函数会在程序开始时被调用恰好一次 - 你需要实现一个函数
int find_minimum(int l, int r)，返回值为 \(A\) 中下标在 \([l,r]\) 的数中最小数的值，这个函数会被调用不超过 \(q\) 次
此时你可以实现下面一个程序：
#include "array.h"
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void init(vector<int> A, int n) {
; // 什么都不做
}
int find_minimum(int l, int r) {// 这么做是没有意义的，只是一个例子
if (compare(l, r)) return 0; // 当区间长度大于 1 时，返回 0
return 1; // 当区间只有一个数时，返回 1
}
注意你不需要，也不应当实现主函数
在提交前仔细检查是否包含头文件、是否删掉了主函数
请注意这个例子与实际比赛中 Grader 交互题的不同：因为洛谷交互题实现原因，这道题没有要求包含头文件，而实际比赛中往往需要
I/O 式交互
这类交互在实际比赛中较少用到（除了 \(CodeForces\) 等线上平台的比赛），建议重点掌握 \(Grader\) 交互，这种也要会
题目会给你你的询问方式，并给出你答题的方式
举一个猜数的例子：
- 首先你要读入一个整数 \(n\) ，表示待猜的数在 \([1,n]\) 中。
- 你可以通过
? x的方式向交互库提问，随后读入一个整数表示回答。如果 \(x\) 小于待猜的数，交互库回答 \(−1\) ；如果 \(x\) 等于待猜的数，交互库回答 \(0\) ；如果 \(x\) 大于待猜的数，交互库回答 \(1\) - 当你猜出这个数后，你可以通过
! x给出答案，\(x\) 即为这个数
注意 I/O 交互中你每次输出需要刷新输出缓冲区，对于 \(C/C++\) 语言可以 fflush(stdout); 对于 \(C++\) 语言可以 cout<<endl;
你可以实现这样的程序：
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
signed main() {
int n;
scanf("%d", &n);
for (int i = 1; i <= n; i++) {
printf("? %d\n", i);
fflush(stdout);
int x;
scanf("%d", &x);
if (!x) {
printf("! %d\n", i);
return 0;
}
}
return 0;
}
当然这个程序会超时，只是作为例子我懒得写二分
关于调试
比赛时如果出题人给出了 \(grader\) 头文件（用于 \(grader\) 交互题的调试）或者 \(checker\) 程序（用于 \(I/O\) 交互题的调试），则交互题的调试比较简单，因为交互题的对拍会比普通题目的对拍困难很多。没有 testlib.h 的情况下。交互细节较多的题目的 stdio 交互库会一般有 \(3k\) 代码量，再加上 \(3k\) 长度的对拍器，至少需要一小时实现。但是，无论是否有调试程序，调试交互题的代码都往往需要选手模拟与程序的交互过程，因此交互题需要选手能设计出高质量的程序，尽量保证一遍做对，同时拥有较强的静态查错能力。
