Phantom
?题目名称: phantom
?时间限制:1 秒
?空间限制:256 MiB
题目描述
在一个无限大的棋盘上,排列着 n * n 枚棋子,形成一个 n 行 n 列的方阵。棋子可以横向或者纵向移动,移动方式是越过一个相邻的棋子,落入同一方向上的下一个空闲的格子里,同时,移除被越过的棋子。现在,我们想知道,是否有可能通过若干次操作,使得棋盘上仅剩一枚棋子。
例如,当 n = 2 时,有如下操作方法:
…. …. …. ….
.OO. => …O => …O => ….
.OO. .OO. …O ….
…. …. …. …O
输入格式
输入文件的第一行包含一个整数,表示测试数据的数目。
每个测试数据占一行,包含单独的一个整数 n。
输出格式
对于每个测试数据,在单独的一行内输出答案。
如果有可能使得棋盘上仅剩一枚棋子,输出 YES ;否则输出 NO 。
样例输入2
2
3
样例输出YES
NO
数据范围与约定
?对于 30% 的数据,n ≤ 6。
?对于 100% 的数据,n ≤ 1 000 000 000,测试数据不超过 1000 组。
对于这道题很多人最初的感觉就是搜索嘛,不过看看这大数据,n<=1 000 000 000,怎么可能。只能是O(1)的时间复杂度啊。所以,直觉告诉我,或者说是个人都会知道,这道题是一道有规律可循的题。。
All jokes aside,先说一下老师介绍的第一种方法:
对于一个N=2的4*4矩阵来说,我们很容易的就能把它变成我们想要的情况,那么是不是可以把它作为一个基本模型,或者说让它成为我们的期望装态,这种思想类似于数学中的“归纳法”(这一点可以好好体会一下)。
经过以上的分析后,现在我们可以动手实践一下了。有句话叫什么来着“失败是通往成功的必经之路”,所以你会发现,当N=3的时候,怎么也不能实现。当时当你画4*4的情况的时候,也许在某种情况会出现一个完整的2*2,而这正是你想要的。
而我们知道只剩下一个点当然也是可以的,所以同理,当N=5的时候就会出现下面的情况:
这时候大概就会找到一些规律了,也就是我们都是每三个三个消掉的,似乎只要有三个连续的就可以弄掉,不过事实上并非这样简单,条件是得出现一个‘L’形状,也就是说这三个点的两端的两边至少要有一个点,这样这三个点才可以消掉。而且我们举得4,5这两个例子大可以概括所有的情况(事实证明,不要问我为什么,自己试试就知道了)。
就像这个样子,对于任意的N(也并非任意),都可以转化为4或5的形式,进而转化到我们的基本模型,1或2。
但到这里,可能你还会有些疑问,也许你还在问为什么为什么,因为我们越过了一个很神奇的数字,3。
因为,如果按照之前的思想,那么三是不是应该就没了?——不过这当然是不可能的啊,为什么呢?再花哨的语言也说不清事物的本质,因此这种问题还是需要自己实践一下,这样自然会明白。
这回可以扩展到任意的N了,对于一个(N^2)不能被3整除的数,我们都会处理,而能被3整除的数最终不能化成1或2,所以不可以。
Ex——方法2
- 之前就说过,异或是一个很神奇的东西。在计算机中,异或属于位运算的一种,并且利用二进制可以很快的计算出来。不过我们在这道题用的并不是这个性质,而是下面的这三种关系:
-
1^2=32^3=1
3^1=2
也就是说,1,2,3的异或是互相转换的。
这样,我们可以把每个格子标号
以N=6为例
1 2 3 1 2 3
3 1 2 3 1 2
2 3 1 2 3 1
1 2 3 1 2 3
3 1 2 3 1 2
2 3 1 2 3 1
不管你在这个矩阵中找到了什么规律,我想告诉你的是,每个点的上下左右都是两个不同的数字,这样有什么好处呢?想想看,我们最终的状态是什么?1或者2或者3对吧,而我们知道现在的总亦或值为0,所以不管我们怎样移动都不能出现单独的一个数字。而这个结论正好与第一个方法中的能被3整除相调和。
PS:异或的性质很重要,理解深刻的话对于做题来讲十分有用,如果一道题你能想出来可以用如异或一样的位运算方法的时候,你就是神犇。
最形象的方法——方法3
用最本质的想法, OO* —>**O 是我们移动的根本,那么是否我们可以抽象出一个模型(以5为例):
为什么这样做呢?可以看到,当我每次移动一步的时候,每个颜色的点都会对应的增加一个或者减少一个。如果这个可以理解的话,那么我说它们的奇偶性都会随之改变,且同时变为相反的状态,按照上图:
BLUE: 8
BLACK: 8
WHILE:9
也就是”偶偶奇“,而我们的目的状态就是”001“—>‘偶偶奇’。很显然只要我的黑、蓝、白三个数目不相等就好。这样就很容易理解为什么能被3整除就不行了,因为在3*3的格子中,黑蓝白三种颜色的数目始终是相等的,因此这种方法就很好地解决了我们方法1中可能存在疑惑的地方。所以就很好理解了为什么N%3==0就可以,else 不行。
Code:
太简单了,就不贴了。
Summary:
做题前一定要看看数据范围,往往数据范围就能提示你改用什么算法来作答,同时思想不能死板,不要往模板题上想,灵感可能就在电光火石间产生。
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