P9969 [THUPC 2024 初赛] 分治乘法
题目描述
小艾想要挑战分治乘法。TA 将策略抽象成了如下问题:
现在给定一个目标集合 $T$,该集合是 $\{1,\dots,n\}$ 的一个子集($1\leq n\leq 5\times 10^5$)。你需要通过一系列操作构造一些集合最后得到 $T$,具体来说有以下三种操作:
- 创造一个大小为一的集合 $|S|=1$。
- 将已经被构造出的两个不交集合 $A, B$ 并起来,得到 $A\cup B$。
- 将已经被构造出的一个集合 $A$ 进行平移,也即 $A+x = \{ a+x : a\in A \}$。
一个已经被构造出的集合可以在之后被使用多次。同时你需要保证操作过程中出现的所有集合都是 $\{1,\dots,n\}$ 的子集。
你的代价是构造出的所有集合的大小之和,你不需要最小化代价,只需要让代价控制不超过 $5\times 10^6$ 即可。你用的操作数量也不应超过 $10^6$。
输入格式
第一行输入一个正整数 $n$。
接下来一行输入一个 `01` 串,长度为 $n$,第 $x$ 位为 `1` 表示 $x\in T$,否则 $x\notin T$,保证 $T$ 非空。
输出格式
第一行输出一个正整数 $m$ 表示你使用的操作数量。
接下来 $m$ 行,每行描述一个操作,设第 $i$ 次操作得到的集合为 $T_i$:
- `1 x` 表示创造一个大小为一的集合 $\{x\}$。
- `2 x y` 表示将不交集合 $T_x, T_y$ 并起来。
- `3 x y` 表示将已经被构造出的一个集合进行平移,也即 $T_x+y$。
你需要保证所有操作满足题目要求,并且最后一次操作产生的集合是 $T$。
说明/提示
### 样例 \#1 解释
- 第一次操作:创造集合 $T_1=\{1\}$。
- 第二次操作:创造集合 $T_2=\{4\}$。
- 第三次操作:将 $T_1, T_2$ 并起来,得到 $T_3=\{1,4\}$。
- 第四次操作:将 $T_3$ 平移 $1$,得到 $T_4=\{2,5\}$。
- 第五次操作:将 $T_3, T_4$ 并起来,得到 $T_5=\{1,2,4,5\}$。这就得到了 $T$。
这个方案的总代价是 $1 + 1 + 2 + 2 + 4 = 10$。
### 提示
如果你的复杂度是好的,请相信常数。
### 题目使用协议
来自 THUPC2024(2024年清华大学学生程序设计竞赛暨高校邀请赛)初赛。
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