邻项交换法/国王游戏(p1080)

P1080 [NOIP 2012 提高组] 国王游戏

题目描述

恰逢 H 国国庆，国王邀请 \(n\) 位大臣来玩一个有奖游戏。首先，他让每个大臣在左、右手上面分别写下一个整数，国王自己也在左、右手上各写一个整数。然后，让这 \(n\) 位大臣排成一排，国王站在队伍的最前面。排好队后，所有的大臣都会获得国王奖赏的若干金币，每位大臣获得的金币数分别是：排在该大臣前面的所有人的左手上的数的乘积除以他自己右手上的数，然后向下取整得到的结果。

国王不希望某一个大臣获得特别多的奖赏，所以他想请你帮他重新安排一下队伍的顺序，使得获得奖赏最多的大臣，所获奖赏尽可能的少。注意，国王的位置始终在队伍的最前面。

输入格式

第一行包含一个整数 \(n\)，表示大臣的人数。

第二行包含两个整数 \(a\) 和 \(b\)，之间用一个空格隔开，分别表示国王左手和右手上的整数。

接下来 \(n\) 行，每行包含两个整数 \(a\) 和 \(b\)，之间用一个空格隔开，分别表示每个大臣左手和右手上的整数。

输出格式

一个整数，表示重新排列后的队伍中获奖赏最多的大臣所获得的金币数。

输入输出样例 #1

输入 #1

3 
1 1 
2 3 
7 4 
4 6

输出 #1

2

说明/提示

【输入输出样例说明】

按 \(1\)、\(2\)、\(3\) 这样排列队伍，获得奖赏最多的大臣所获得金币数为 \(2\)；

按 \(1\)、\(3\)、\(2\) 这样排列队伍，获得奖赏最多的大臣所获得金币数为 \(2\)；

按 \(2\)、\(1\)、\(3\) 这样排列队伍，获得奖赏最多的大臣所获得金币数为 \(2\)；

按 \(2\)、\(3\)、\(1\) 这样排列队伍，获得奖赏最多的大臣所获得金币数为 \(9\)；

按 \(3\)、\(1\)、\(2\) 这样排列队伍，获得奖赏最多的大臣所获得金币数为 \(2\)；

按 \(3\)、\(2\)、\(1\) 这样排列队伍，获得奖赏最多的大臣所获得金币数为 \(9\)。

因此，奖赏最多的大臣最少获得 \(2\) 个金币，答案输出 \(2\)。

【数据范围】

对于 \(20\%\) 的数据，有 \(1 \le n \le 10,0 < a,b < 8\)；

对于 \(40\%\) 的数据，有 \(1 \le n \le 20,0 < a,b < 8\)；

对于 \(60\%\) 的数据，有 \(1 \le n \le 100\)；

对于 \(60\%\) 的数据，保证答案不超过 \(10^9\)；

对于 \(100\%\) 的数据，有 \(1 \le n \le 1000,0 < a,b < 10000\)。

AC 代码

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int maxn = 10000; 

struct node
{
	int l, r;
	char ans[maxn];
} s[1001];

bool cmp(node a, node b)
{
	return a.l * a.r < b.l * b.r;
}

bool cmp_ans(node a, node b)
{
	int al = strlen(a.ans);
	int bl = strlen(b.ans);
	if (al != bl)
		return al < bl;
	return strcmp(a.ans, b.ans) < 0;
}

// 高精度乘法
void multiply(char a[], int b, char result[])
{
	int len = strlen(a);
	int carry = 0;
	int temp[maxn] = {0};

	// 从低位到高位计算
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		temp[i] = (a[len - 1 - i] - '0') * b + carry;
		carry = temp[i] / 10;
		temp[i] %= 10;
	}

	// 处理最后的进位
	int idx = len;
	while (carry)
	{
		temp[idx++] = carry % 10;
		carry /= 10;
	}

	// 转换为字符串（逆序回来）
	int pos = 0;
	for (int i = idx - 1; i >= 0; i--)
	{
		result[pos++] = temp[i] + '0';
	}
	result[pos] = '\0';
}

// 高精度除法
void divide(char a[], int b, char result[])
{
	int len = strlen(a);
	long long remainder = 0;
	int temp[maxn] = {0};
	int idx = 0;

	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		remainder = remainder * 10 + (a[i] - '0');
		temp[idx++] = remainder / b;
		remainder %= b;
	}

	// 去除前导0
	int start = 0;
	while (start < idx - 1 && temp[start] == 0)
		start++;

	int pos = 0;
	for (int i = start; i < idx; i++)
	{
		result[pos++] = temp[i] + '0';
	}
	result[pos] = '\0';

	if (pos == 0)
	{
		result[0] = '0';
		result[1] = '\0';
	}
}

int main()
{
	int n;
	cin >> n;
	for (int i = 0; i <= n; i++)
	{
		cin >> s[i].l >> s[i].r;
	}

	// 对大臣排序（国王不参与排序）
	sort(s + 1, s + n + 1, cmp);

	// 计算前缀积
	char product[maxn] = "1";

	// 计算每个大臣的金币数
	for (int i = 0; i <= n; i++)
	{
		if (i > 0)
		{
			// 当前大臣获得的金币 = 前缀积 / 当前大臣右手
			divide(product, s[i].r, s[i].ans);
		}

		// 更新前缀积：乘以当前大臣的左手
		if (i < n) // 最后一个大臣不需要更新
		{
			char new_product[maxn];
			multiply(product, s[i].l, new_product);
			strcpy(product, new_product);
		}
	}

	// 找出最大金币数
	int max_index = 1;
	for (int i = 2; i <= n; i++)
	{
		if (cmp_ans(s[max_index], s[i]))
		{
			max_index = i;
		}
	}

	// 输出结果
	cout << s[max_index].ans << endl;

	return 0;
}