2569 「APIO2016」最大差分

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题目描述

有 $N$ 个严格递增的非负整数 $a_1,a_2,\ldots,a_N$($0 \le a_1 < a_2 < \ldots < a_N \le 10^{18}$)。你需要找出 $a_{i+1}-a_i$($0 \le i \le N-1$)里最大的值。

你的程序不能直接读入这个整数序列,但是你可以通过给定的函数来查询该序列的信息。关 于查询函数的细节,请根据你所使用的语言,参考下面的实现细节部分。

你需要实现一个函数,该函数返回 $a_{i+1}-a_i$($0 \le i \le N-1$)中的最大值。

实现细节( C/C++ )

你需要实现一个函数 findGap(T, N) ,该函数接受下面的参数,并返回一个 long long 类型的整数:

  • T :子任务的编号( 1 或者 2 )
  • N :序列的长度

你的函数 findGap 可以调用系统提供的查询函数 MinMax(s, t, &mn, &mx) ,该函数的前两个参数 s 和 t 是 long long 类型的整数,后两个参数 &mn 和 &mx 是 long long 类型的整数的指针( mn 和 mx 是 long long 类型的整数)。当 MinMax(s, t, &mn, &mx) 返回时,变量 mn 将会存储满足 $a_i \in [s, t]$ 的 $a_i$ 的最小值,变量 mx 将会存储满足 $a_i \in [s, t]$ 的 $a_i$ 的最大值。如果不存在 $a_i \in [s, t]$,则 mn 和 mx 都将存储 $-1$。在查询时需要满足 $s \le t$,否则程序将会终止,该测试点计为 $0$ 分。

实现细节( Pascal )

你需要实现一个函数 findGap(T, N) 该函数接受下面的参数,并返回一个 Int64 类型的整数:

  • T :子任务的编号( 1 或者 2 )( Integer 类型)
  • N :序列的长度( LongInt 类型)

你的函数 findGap 可以调用系统提供的查询过程 MinMax(s, t, mn, mx) ,该过程的前两个参数 s 和 t 是 Int64 类型的整数,后两个参数 mn 和 mx 是传引用方式的 Int64 类型的整数(过程内部对这两个变量的修改会影响到外部的对应变量的值)。当 MinMax(s, t, mn, mx) 执行完毕时,变量 mn 将会存储满足 $a_i \in [s, t]$ 的 $a_i$ 的最小值,变量 mx 将会存储满足 $a_i \in [s, t]$ 的 $a_i$ 的最大值。如果不存在 $a_i \in [s, t]$,则 mn 和 mx 都将存储 $-1$。在查询时需要满足 $s \le t$,否则程序将会终止,该测试点计为 $0$ 分。

实现细节(所有语言)

为了得到每个测试点的分数,除了需要满足标准的需求外(时间和空间限制,没有运行错误等),你的程序还需要满足下面两个要求:

  • 你的函数 findGap 必须返回正确的答案。
  • 花费的代价 $M$ 不能超出给定的限制(关于 $M$ 的定义参考得分部分)。

由于 LOJ 上通过标准输入输出与选手进行交互,因此需要将查询过程转化为输出 ? s t,其中 $s,t$ 的意义与函数中意义相同,然后从标准输入中读入两个数,第一个为 $\text{mn}$,第二个为 $\text{mx}$。若要输出答案,格式为 ! ans。交互器首先会提供 $T,N$。

样例

C/C++

考虑 $N=4,a_1=2,a_2=3,a_3=6,a_4=8$。

则答案应该是 $3$,可以通过下面几组对 MinMax 的询问获得:

  • 调用 MinMax(1, 2, &mn, &mx),则 mn 和 mx 皆返回 $2$。
  • 调用 MinMax(3, 7, &mn, &mx),则 mn 返回 $3$,mx 返回 $6$。
  • 调用 MinMax(8, 9, &mn, &mx),则 mn 和 mx 皆返回 $8$。

Pascal

考虑 $N=4,a_1=2,a_2=3,a_3=6,a_4=8$。

则答案应该是 $3$,可以通过下面几组对 MinMax 的询问获得:

  • 调用 MinMax(1, 2, mn, mx),则 mn 和 mx 皆返回 $2$。
  • 调用 MinMax(3, 7, mn, mx),则 mn 返回 $3$,mx 返回 $6$。
  • 调用 MinMax(8, 9, mn, mx),则 mn 和 mx 皆返回 $8$。

数据范围与提示

对所有的测试点,有 $2 \le N \le 10^5$。

每一个测试点开始测试之前,$M$ 都将初始化为 $0$。

子任务 1(30 分):每一次调用 MinMax 都将使 $M$ 加 $1$。为了获得所有分数,需要满足:对于该子任务下的所有测试点,都有 $M \le \frac{N+1}{2}$。

子任务 2(70 分):定义 $k$ 为调用 MinMax 时,区间 $[s,t]$ 中的序列中数的数量。每次调用 MinMax,将使 $M$ 加上 $k+1$。对于每一个测试点,如果 $M \le 3N$,你将得到 $70$ 分,否则将得到 $\cfrac{60}{\sqrt{\frac{M}{N}+1}-1}$ 分。你的该子任务的得分是其下所有测试点中的最低分。