Học sinh giỏi 12 Vĩnh Phúc 2023-2024¶

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 CHƯƠNG TRÌNH THPT NĂM HỌC 2023-2024
Môn: Tin học
Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian phát đề)

Bài 1¶

Truy vấn đoạn¶

Cho dãy gồm N số nguyên dương đôi một phân biệt \(a_1, a_2, ..., a_n\). Tèo cần trả lời \(Q\) truy vấn, truy vấn thứ \(i\) cho ba số nguyên dương \(l_i, r_i, d_i\) với yêu cầu xác định xem có bao nhiêu số từ vị trí \(l_i\) đến \(r_i\) trong dãy là ước số hoặc bội số của \(d_i\). Bạn hãy lập trình giúp Tèo trả lời các truy vấn nhé!

Dữ liệu:

Dòng 1: Gồm hai số nguyên \(N, Q (1 \le N, Q \le 10^5)\);
Dòng 2: Gồm \(N\) số nguyên dương đôi một phân biệt \(a_1, a_2, ..., a_n (1 \le a_i \le 2 \cdot 10^5, 1 \le i \le N)\);
Tiếp theo là \(Q\) dòng, mỗi dòng mô tả một truy vấn gồm ba số nguyên \(l_i, r_i, d_i \quad (1 \leq l_i \leq r_i \leq N, \ 1 \leq d_i \leq 2 \cdot 10^5, \ 1 \leq i \leq Q)\).

Kết quả:

Ghi trên một dòng duy nhất gồm \(Q\) số nguyên, số thứ \(i (1 \le i \le Q)\) là câu trả lời cho truy vấn thứ i.

Ví dụ:

squery.inp	squery.out	Giải thích
8 5 12 10 3 18 6 72 28 42 1 8 6 2 7 5 1 5 3 3 7 3 4 4 1	6 1 3 1 2	Trong truy vấn 1: Các số trong đoạn từ vị trí 1 đến 8 là ước hoặc bội của số 6 gồm: 12, 3, 18, 6, 72, 42.

Ràng buộc:

80% số điểm có \(Q = 1\);
10% số điểm có \(N, Q \le 1000\);
10% số điểm không có ràng buộc bổ sung.

Bài giải tham khảo¶

Để đếm số lượng ước hoặc bội của d, ta duyệt mảng A từ vị trí l đến r và xét từng phần tử trong phạm vi này.

C++Python

int count_dm(int l, int r, int d)
{
    int cnt = 0;

    // Duyệt mảng A từ vị trí l đến vị trí r
    for (int i = l; i < r +  1; ++i)
    {
        // Xét A[i] là ước hoặc bội của d
        if (A[i] % d == 0 || d % A[i] == 0)
        {
            cnt += 1;
        }
    }

    return cnt;
}

def count_dm(l, r, d):
    cnt = 0

    # Duyệt mảng A từ vị trí l đến vị trí r
    for i in range(l, r + 1):
        # Xét A[i] là ước hoặc bội của d
        if A[i] % d == 0 or d % A[i] == 0:
            cnt += 1
    return cnt

Mã nguồn¶

Code đầy đủ được đặt tại GitHub.

Bài 2¶

Triển lãm tranh¶

Tèo có N bức tranh được đánh số từ 1 đến \(N\). Bức tranh thứ \(i (1 \le i \le N)\) có kích thước \(S_i\) và giá trị \(V_i\).

Ngoài ra, Tèo có \(M\) khung tranh được đánh số từ 1 đến \(M\). Khung tranh thứ \(j (1 \le j \le M)\) có kích thước \(C_j\) chỉ chứa được một bức tranh có kích thước không vượt quá kích thước của khung tranh.

Tèo cần chọn ra một số bức tranh để trưng bày sao cho thỏa mãn các điều kiện sau:

Tranh phải được đặt vào trong khung tranh;
Kích thước của khung tranh bên phải luôn lớn hơn hoặc bằng kích thước bức tranh bên trái;
Giá trị của bức tranh bên phải luôn lớn hơn hoặc bằng giá trị của bức tranh bên trái;
Số bức tranh được chọn là nhiều nhất có thể.

Hãy lập trình tính xem Tèo có thể trưng bày nhiều nhất bao nhiêu bức tranh.

Dữ liệu:

Dòng 1: Gồm hai số nguyên \(N, M (1 \le N, M \le 10^5)\) tương ứng với số bức tranh và số khung tranh;
Tiếp theo là \(N\) dòng, mỗi dòng gồm hai số nguyên dương \(S_i, V_i (1 \le S_i, V_i \le 10^9, 1 \le i \le N)\) là kích thước và giá trị của bức tranh thứ \(i\);
Cuối cùng là \(M\) dòng, mỗi dòng gồm một số nguyên \(C_j (1 \le C_j \le 10^9, 1 \le j \le M)\) là kích thước của khung tranh thứ \(j\).

Kết quả:

In ra một số nguyên là số lượng bức tranh nhiều nhất mà Tèo có thể trưng bày.

Ví dụ:

picture.inp	picture.out	Giải thích
3 4 10 20 5 1 3 5 4 6 10 4	2	Tèo có thể trưng bày nhiều nhất 2 bức tranh, trong đó có một cách trưng bày theo thứ tự như sau: [Tranh 2 đặt trong Khung 2] và [Tranh 1 đặt trong Khung 3]

Ràng buộc:

50% số điểm có \(N, M \le 10\);
30% số điểm có \(N, M \le 1000\);
20% số điểm không có ràng buộc bổ sung.

Bài giải tham khảo¶

Bước 1: Sắp xếp các bức tranh và khung tranh theo thứ tự nhằm chuẩn bị thực hiện tham lam (greedy).

C++Python

    // Sắp xếp các bức tranh theo kích thước tăng dần
    // Nếu cùng kích thước thì sắp xếp theo giá trị tăng dần
    sort(pictures.begin(), pictures.end());

    // Sắp xếp các khung tranh theo kích thước tăng dần
    sort(frames.begin(), frames.end());

    # Sắp xếp các bức tranh theo kích thước tăng dần
    # Nếu cùng kích thước thì sắp xếp theo giá trị tăng dần
    pictures.sort(key=lambda x: (x[0], x[1])) # (1)!

    # Sắp xếp các khung tranh theo kích thước tăng dần
    frames.sort()

Có thể được viết gọn lại thành pictures.sort().

Bước 2: Thực hiện tham lam như sau:

Duyệt các khung tranh frames[j], lặp thao tác:

Dùng while để duyệt các bức tranh pictures[i] có kích thước nhỏ hơn hoặc bằng khung tranh frames[j].

Nếu bức tranh pictures[i] có giá trị lớn hơn hoặc bằng bức tranh vừa đặt vào khung trước đó (được lưu lại trong biến previous_value) thì:

Đặt tranh vào khung, đồng nghĩa tăng biến đếm.
Ghi nhận giá trị previous_value mới.
Tăng i để chuẩn bị xét tiếp bức tranh tiếp theo.
Ngắt vòng lặp while để duyệt tiếp khung tranh tiếp theo.

Ngược lại, giá trị không lớn hơn, thì chỉ tăng i để xét bức tranh tiếp theo.

C++Python

    // Biến i dùng để duyệt các bức tranh
    int i = 0;

    // Giá trị của bức tranh đặt vào khung trước đó
    int previous_value = 0;

    // Duyệt các khung tranh
    for (int j = 0; j < m; ++j)
    {
        // Duyệt các bức tranh có kích thước phù hợp với khung
        while (i < n && pictures[i].first <= frames[j])
        {
            // Nếu tìm thấy bức tranh thoả về kích thước lẫn giá trị
            if (pictures[i].second >= previous_value)
            {
                // Đặt tranh vào khung
                cnt += 1;

                // Lưu giá trị của bức tranh vừa đặt vào khung
                previous_value = pictures[i].second;

                // Xét bức tranh tiếp theo
                i += 1;

                // Ngắt vòng lặp while để xét khung tranh tiếp theo
                break;
            }

            // Xét bức tranh tiếp theo
            i += 1;
        }
    }

    # Biến i dùng để duyệt các bức tranh
    i = 0

    # Giá trị của bức tranh đặt vào khung trước đó
    previous_value = 0

    # Duyệt các khung tranh
    for f in frames:
        # uyệt các bức tranh có kích thước phù hợp với khung
        while i < n and pictures[i][0] <= f:
            # Nếu tìm thấy bức tranh thoả về kích thước lẫn giá trị
            if pictures[i][1] >= previous_value:
                # Đặt tranh vào khung
                cnt += 1

                # Lưu giá trị của bức tranh vừa đặt vào khung
                previous_value = pictures[i][1]

                # Xét bức tranh tiếp theo
                i += 1

                # Ngắt vòng lặp while để xét khung tranh tiếp theo
                break

            # Xét bức tranh tiếp theo
            i += 1

Mã nguồn¶

Code đầy đủ được đặt tại GitHub.

Bài 3¶

Thám hiểm¶

Khu rừng nguyên sinh X nằm trên một trục đường thẳng dài mà ta có thể coi như trục tọa độ. Chỉ có thể di chuyển vào cảnh rừng bằng cách sử dụng trực thăng để bay tới một trong \(n\) điểm tập kết đã được xây dựng sẵn trong khu rừng. Điểm tập kết thứ \(i\) nằm ở tọa độ \(a_i\), chuyến bay tới đó tốn \(b_i\) đơn vị nhiên liệu. Mỗi đội thám hiểm sau khi hạ cánh ở một điểm tập kết sẽ tiếp tục sử dụng phương tiện đường bộ để di chuyển đến điểm thám hiểm. Chi phí di chuyển bằng phương tiện đường bộ là \(c\) đơn vị nhiên liệu cho mỗi đơn vị khoảng cách.

Có \(m\) đội thám hiểm, đội thứ \(j (1 \le j \le m)\) muốn đến thám hiểm ở vị trí tọa độ \(d_j\), họ có thể chọn bay tới một điểm tập kết bất kỳ, sau đó di chuyển tiến hoặc lùi trên bộ để đến đích.

Với mỗi đội thám hiểm, hãy tính xem họ tốn ít nhất bao nhiêu đơn vị nhiên liệu để tới được điểm thám hiểm của mình.

Dữ liệu:

Dòng 1: chứa ba số nguyên \(n, m, c (1 \le n, m \le 10^5; 1 \le c \le 10^9)\);
Tiếp theo là \(n\) dòng, mỗi dòng mô tả một điểm tập kết gồm hai số nguyên \(a_i, b_i (0 \le a_i, b_i \le 10^9)\), không có hai điểm tập kết nào cùng tọa độ;
Cuối cùng là \(m\) dòng, mỗi dòng gồm một số nguyên \(d_j (0 \le d_j \le 10^9)\) mô tả tọa độ cần đến của các đội thám hiểm.

Kết quả:

Ghi trên \(m\) dòng, dòng thứ \(j (1 \le j \le m)\) ghi tổng chi phí nhỏ nhất để đội thám hiểm thứ \(i\) đến được tọa độ \(d_j\).

Ví dụ:

expfuel.inp	expfuel.out	Giải thích
3 2 1 200 300 300 100 100 250 150 110	250 260	- Đội 1: bay đến điểm tập kết tọa độ 300, tiêu tốn 100 đơn vị nhiên liệu, sau đó di chuyển tới 150, tốn thêm 150 đơn vị nhiên liệu. - Đội 2: bay đến điểm tập kết tọa độ 100, tiêu tốn 250 đơn vị nhiên liệu, sau đó di chuyển tới 110, tốn thêm 10 đơn vị nhiên liệu.

Ràng buộc:

40% số điểm có \(n, m \le 20\);
20% số điểm có \(n, m \le 1000\);
40% số điểm không có ràng buộc bổ sung.

Bài giải tham khảo¶

Ta có tổng nhiên liệu (chi phí) tiêu tốn là:

\(fuel = b_i + c \times | a_i - d_j |\)

Trong đó:

\(b_i\) là nhiên liệu để bay đến điểm tập kết \(a_i\).
\(c\) là hằng số.
\(c \times | a_i - d_j |\) là nhiên liệu để đi bộ từ điểm tập kết \(a_i\) đến điểm thám hiểm \(d_j\).

Theo đó, ta viết hàm tính tổng nhiên liệu là:

C++Python

    int fuel(int flying_fuel, int ai, int dj)
    {
        return flying_fuel + c * abs(ai - dj);
    }

    def fuel(flying_fuel, ai, dj):
        return flying_fuel + c * abs(ai - dj)

Vì nhiên liệu bay đến điểm tập kết \(a_i\) không phụ thuộc vào yếu tố nào, bao gồm cả việc không phụ thuộc vào khoảng cách giữa điểm tập kết \(a_i\) và điểm thám hiểm \(d_j\), nên ta chỉ cần duyệt hết các điểm tập kết để tìm ra tổng nhiên liệu nhỏ nhất ứng với mỗi đội.

C++Python

void process()
{
    int min_fuel;

    // Duyệt điểm thám hiểm dj của các đội
    for (int j = 0; j < m; ++j)
    {
        min_fuel = INT_MAX; 

        // Duyệt các điểm tập kết a_i của đội dj đang xét
        for (const pair<int, int>& a : A) // (1)!
        {
            min_fuel = min(min_fuel, fuel(a.second, a.first, D[j]));
        }

        result.push_back(min_fuel);    
    }
}

A là mảng gồm các phần tử là điểm tập kết: vector<pair<int, int>> A;.

Trong đó: A[i].first là toạ độ và A[i].second là nhiên liệu để bay đến.

def process():
    global A, D, result

    # Duyệt điểm thám hiểm dj của các đội
    for dj in D:
        min_fuel = float('inf')

        # Duyệt các điểm tập kết a_i của đội dj đang xét
        for position, flying_fuel in A: # (1)!
            min_fuel = min(min_fuel, fuel(flying_fuel, position, dj))

        result.append(min_fuel)

A là danh sách gồm các phần tử là điểm tập kết, mỗi phần tử là một tuple: (position, fuel).

Mã nguồn¶

Code đầy đủ được đặt tại GitHub.