P6714 [CCO 2018] Wrong Answer 题解

传送门

题目大意：

给出一个错误python的求两条从 \(1\to n\) 的最短路长度和的代码，我们需要构造一组数据hack掉这个代码

具体的错误python 代码：

def Solve(N, A):
    # A[i][j] is cost of moving from level i to level j
    # N is the number of levels
    x, y, sx, sy = 1, 1, 0, 0 # Initialize x and y to 1, sx and sy to 0
    for i in range(2, N + 1): # loop from 2 to N
        if sx + A[x][i] < sy + A[y][i]:
            sx += A[x][i]
            x = i
        else:
            sy += A[y][i]
            y = i
    return sx + sy

乍一看我们知道这个贪心绝对有问题，但是怎么去hack就成了我们的问题，此时我们发现题目实际上是给出了本题的checker.cpp又结合本题特殊的计分方式:

如果这份错误代码返回 \(X\)，而正解是 \(Y\)，则您将会得到 \(\lceil\min(25,\frac{X}{4\times Y})\rceil\) 的分数。

于是我们下载这个checker.cpp发现里面的实现是这样的:

N = ouf.readInt(1, 100);
  for (int i = 1; i <= N; i++)
    for (int j = i + 1; j <= N; j++) cst[i][j] = ouf.readInt(1, 100);
  // Right Answer
  memset(dp, 0x3f, sizeof(dp));
  dp[1][1] = 0;
  for (int i = 2; i <= N; i++)
    for (int j = 1; j < i; j++) {
      // dp[i-1][j] -> dp[i][j]
      dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i - 1][j] + cst[i - 1][i]);
      // dp[i-1][j] -> dp[i][i-1]
      dp[i][i - 1] = min(dp[i][i - 1], dp[i - 1][j] + cst[j][i]);
    }
  rans = dp[0][0];
  for (int i = 1; i <= N; i++) rans = min(rans, dp[N][i]);
  // Fake answer
  int x = 1, y = 1, sx = 0, sy = 0;
  for (int i = 2; i <= N; i++) {
    if (sx + cst[x][i] < sy + cst[y][i]) {
      sx += cst[x][i];
      x = i;
    } else {
      sy += cst[y][i];
      y = i;
    }
  }
  lans = sx + sy;

其中，lans是错解的答案而rans是正确的答案

我们可以先修改一下这个代码从而使用随机数找一下规律...

于是这里有个8分数据:

12 4 5 89 60 100 35
8 100 83 74 81 69
63 90 76 5 99
3 48 88 33
16 66 96
8 13
90

但是这样找数据实在是太朴素了，找一个 \(> 20\) 的都找了很久都不行

我们考虑优化寻找数据的方法，我们考虑如何综合我们随机的结果，发现我们可以记录下每次的答案以及答案最大时的 \(a\) 序列而后下一次随机的时候我们只需要在这个最大的答案上面微调即可

然后我们找到了一个分数比较高的数据:

57.571429(第一行是得分)
1 1 1 53 84 67 3
1 100 67 34 50 80
100 100 1 86 99
1 100 76 28
100 100 66
1 23
1

但是这样的方法好像也只能那 \(60\) 左右

考虑再次升级我们的随机算法

刚才我们是在已有的基础上进行调整，但是我们并不知道调整之后会更优秀还是会更劣等，于是我们考虑在调整的时候如果上一个答案相对于上上的答案变的更大的话，我们考虑使这个值的变化量再大一些，这显然是可行的，于是我们又得到了一组很好的数据:

50.333333
1 1 1 1 1 96
1 100 100 6 1
94 1 89 20
100 6 1
1 100
100

再多跑几组，可以发现似乎都是形如

1 1 ....
1 100 ...
100 100 ...
1 100...
100 100
1

而省略号里的有大的有小的，但是 \(1\) 的出现频率极高，于是我们直接不妨令省略号里的都是 \(1\) 直接构造成这样的数据:

1 1 1 1 1 1 1 1...
1 100  1 1 1...
100 100 1 1 1 ...
1 100 1 1 1...
100

再代入错解中模拟一下，发现这错解全部走的长度为100的边，于是我们就得到了本题的正确答案，即:

点击查看答案

100
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 
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100 100 1 1 1 1 1 
1 100 1 1 1 1 
100 100 1 1 1 
1 100 1 1 
100 100 1 
1 100 
100

于是我们这题就满分了

证明:结合错解手推感性理解即可