P17142 [NOI 2026] 布丁(暂无数据)
题目背景
题面、样例附件来自 [QOJ](https://qoj.ac/contest/3938/problem/18985)。
**本题为交互题。**
题目描述
小 $L$ 和小 $S$ 都非常喜欢香甜而软糯的布丁。在品尝过各种布丁后,她们将所有布丁的美味度量化为不超过 $4500$ 的正整数。
小 $L$ 正在学习制作布丁。因熟练程度有限,她只能制作出美味度不超过常数 $m$ 的布丁。在某次尝试中,小 $L$ 成功制作出了一块美味度为 $w$ 的布丁。小 $S$ 想品尝小 $L$ 制作的布丁,但需要按照小 $L$ 要求的方式求出她制作的布丁的美味度。
具体地,小 $S$ 可以从商店购买若干块布丁并交给小 $L$。小 $L$ 会把自己制作的布丁混入其中,并将这些布丁按照美味度升序排序。然后,小 $L$ 会计算全部相邻布丁美味度的最大公约数之和并告诉小 $S$。最后,她会将所有小 $S$ 买来的布丁吃掉。
形式化地,设小 $S$ 购买了 $k$ 块布丁,美味度分别为 $a_0,a_1,\ldots,a_{k-1}$。将 $[a_0,a_1,\ldots,a_{k-1},w]$ 按升序排序后的结果记为 $[b_0,b_1,\ldots,b_{k-1},b_k]$,则小 $L$ 会将 $\sum_{i=1}^{k}\gcd(b_{i-1},b_i)$ 的值告诉小 $S$。
由于前往商店的时间成本与购买布丁的经济成本都很高,小 $S$ 希望尽可能减少购买的次数以及购买的布丁总数。你需要帮助小 $S$ 制定购买策略,以求出小 $L$ 制作的布丁的美味度。
### 【实现细节】
选手不需要,也不应实现 `main` 函数。
选手需要确保提交的程序包含头文件 `pudding.h`,即在程序开头加入以下代码:
```cpp
#include "pudding.h"
```
选手需要在提交的程序源文件 `pudding.cpp` 中实现以下两个函数:
```cpp
void init(int c, int t);
```
- $c,t$ 分别表示测试点编号与测试数据组数。$c=0$ 表示该测试点为样例。
- 对于每个测试点,该函数会在程序开始运行时被交互库调用恰好一次。
```cpp
int find_tastiness(int c, int m);
```
- $c,m$ 分别表示测试点编号与小 $L$ 制作的布丁的美味度上界。
- 该函数需要返回一个正整数 $w$,表示小 $L$ 制作的布丁的美味度。
- 对于每个测试点,该函数会被交互库调用恰好 $t$ 次。
选手可以通过调用以下函数进行一次询问:
```cpp
int query_tastiness(std::vector a);
```
- $a$ 表示小 $S$ 购买的布丁的美味度序列。选手需要确保 $a$ 非空,且其中的每个元素均为不超过 $4500$ 的正整数。
- 该函数会返回小 $L$ 告诉小 $S$ 的值,具体含义如【题目描述】中所示。
- 选手需要确保交互库每次调用 `find_tastiness` 时,调用该函数的次数不超过 $15$,且调用该函数时传入的 $a$ 的长度之和不超过 $3000$。
在任何情况下,交互库运行所需时间均不会超过 $1.5$ 秒,所用内存不会超过 $64\ \mathrm{MiB}$。
本试题目录下的 `template_pudding.cpp` 是提供的示例代码,选手可参考并实现自己的代码。
输入格式
### 【测试程序方式】
选手可以在本题目录下使用如下命令编译得到可执行文件:
```bash
g++ grader.cpp pudding.cpp -o pudding -O2 -std=c++14 -static
```
对于编译得到的可执行文件 `pudding`:
- 可执行文件将从标准输入读入以下格式的数据:
- 第一行包含三个非负整数 $c,t,m$。
- 第二行包含 $t$ 个正整数,分别表示每组测试数据中 $w$ 的值。
- 可执行文件将输出以下格式的数据至标准输出:
- 若 $t$ 次调用 `find_tastiness` 的返回值均正确,则:
- 输出的第一行为 `Correct!`。
- 输出的第二行为 `Max queries used: Q`,其中 $Q$ 表示所有测试数据中调用 `query_tastiness` 的次数的最大值。
- 输出的第三行为 `Max total puddings queried: S`,其中 $S$ 表示所有测试数据中调用 `query_tastiness` 时传入的 $a$ 的长度之和的最大值。
- 若至少一次调用 `find_tastiness` 的返回值不正确,则只会输出一行 `Wrong answer.`。
- 若调用 `query_tastiness` 时传入的参数不符合要求,或调用次数超过上限,则可执行文件会向 **标准错误流** 输出错误信息,并返回 $-1$。
- 选手可以在运行可执行文件时启用 `-v` 或 `--verbose` 参数,此时可执行文件将会额外输出以下内容:
- 每次调用 `find_tastiness` 的返回值、正确性、调用 `query_tastiness` 的次数与传入的 $a$ 的长度之和。
- 每次调用 `query_tastiness` 时传入的参数、计算过程以及返回值。
- 程序最终获得的分数比例,具体可见【评分方式】一节。
输出格式
无
说明/提示
### 【样例 $1$ 解释】
对于第一组测试数据,小 $L$ 制作的布丁的美味度为 $26$。以下是一种可能的交互过程:
- 调用 `query_tastiness`($[2026,7,20]$),则 $b=[7,20,26,2026]$,因此函数返回 $\gcd(7,20)+\gcd(20,26)+\gcd(26,2026)=1+2+2=5$。
- 调用 `query_tastiness`($[13,52]$),则 $b=[13,26,52]$,因此函数返回 $\gcd(13,26)+\gcd(26,52)=13+26=39$。
- 返回 $26$,答案正确。
- 调用 `query_tastiness` 的次数为 $2$,调用 `query_tastiness` 时传入的 $a$ 的长度之和为 $3+2=5$。
### 【样例 $2$】
见选手目录下的 `pudding/pudding2.in` 与 `pudding/pudding2.ans`。
该样例满足测试点 $1$ 的约束条件。
### 【样例 $3$】
见选手目录下的 `pudding/pudding3.in` 与 `pudding/pudding3.ans`。
该样例满足测试点 $2$ 的约束条件。
### 【样例 $4$】
见选手目录下的 `pudding/pudding4.in` 与 `pudding/pudding4.ans`。
该样例满足测试点 $3$ 的约束条件。
### 【数据范围】
对于所有测试数据,均有:
- $1\le t\le3000$;
- $1\le m\le3000$,$1\le w\le m$。
::cute-table{tuack}
| 测试点编号 | 分值 | $t=$ | $m=$ | 特殊性质 |
|:-:|:-:|:-:|:-:|:-:|
| $1$ | $10$ | $35$ | $35$ | 无 |
| $2$ | $20$ | $430$ | $3000$ | $A$ |
| $3$ | $70$ | $3000$ | $3000$ | 无 |
特殊性质 $A$:$w$ 为质数。
### 【评分方式】
注意:
- 选手不应当通过非法方式获取交互库的内部信息,如试图直接读取 $w$ 的值,或直接与标准输入、输出流进行交互。此类行为将被视为作弊。
- 交互库不是适应性的,即每次调用 `find_tastiness` 时,$w$ 的值就已经确定,不会随交互过程变化。
- 最终的评测交互库与样例交互库的实现不同。
若 `find_tastiness` 函数的返回值不正确,或调用 `query_tastiness` 时传入的参数不符合要求,则相应测试点得 $0$ 分。
在上述条件基础上:
- 对于每个测试点,设 $Q$ 表示所有测试数据中调用 `query_tastiness` 的次数的最大值,$S$ 表示所有测试数据中调用 `query_tastiness` 时传入的 $a$ 的长度之和的最大值,$\mathrm{score}$ 表示该测试点的分值,则程序获得 $\left\lfloor f(Q)\cdot g(S)\cdot\mathrm{score}\right\rfloor$ 分,其中 $f$ 与 $g$ 的计算方式如下。
::cute-table{tuack}
| $Q$ | $f(Q)$ |
|:-:|:-:|
| $Q\le4$ | $1$ |
| $5\le Q\le15$ | $0.7^{Q-4}$ |
::cute-table{tuack}
| $S$ | $g(S)$ |
|:-:|:-:|
| $S\le35$ | $1$ |
| $36\le S\le75$ | $1-\dfrac{S-35}{100}$ |
| $76\le S\le235$ | $0.2+\sqrt{\dfrac{235-S}{1000}}$ |
| $236\le S\le3000$ | $0.2\times2^{-\frac{S-235}{1500}}$ |