C. Light Switches - Codeforces Round 963 (Div. 2)

https://codeforces.com/contest/1993/problem/C

题目大意

给定 $n$ 盏灯和 $n$ 长数组 $a_i (1 \le a_i \le 10^9)$ 和 $k$,$1 \le k \le n \le 2 \cdot 10^5$。

起初 $n$ 盏灯都不亮。$i$ 位置的灯在 $a_i$ 时刻第一次点亮,之后每过 $k$ 单位时间点亮熄灭状态反转一次。问最早什么时刻,所有灯都亮。

简要题解

显然时间过去非常久之后,灯的状态变化会是一个 $2k$ 长的循环。每盏灯在 $a_i % 2k ~ (a_i % 2k + k - 1) % 2k$ 的时段被点亮。

这个循环从 $a_i$ 最大的灯第一次点亮开始,因此检查 $a_i$ 及向后的所有时刻是否所有灯都亮就行了(显然答案也不可能早于最晚第一次点亮的灯的点亮时间)。问题变成了一个环上的区间和问题。$t$ 时刻所有灯都亮,即为 $t - k + 1 ~ t$ 区段内所有的灯都亮。如果检查了 $2k$ 个时刻都不行,则无解。

复杂度

$T$:$O(n + k)$

$S$:$O(n)$

代码实现

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int io_=[](){ ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(nullptr); return 0; }();

using LL = long long;
using ULL = unsigned long long;
using LD = long double;
using PII = pair<int, int>;
using VI = vector<int>;
using MII = map<int, int>;

template<typename T> void cmin(T &x,const T &y) { if(y<x) x=y; }
template<typename T> void cmax(T &x,const T &y) { if(x<y) x=y; }
template<typename T> bool ckmin(T &x,const T &y) { 
    return y<x ? (x=y, true) : false; }
template<typename T> bool ckmax(T &x,const T &y) { 
    return x<y ? (x=y, true) : false; }
template<typename T> void cmin(T &x,T &y,const T &z) {// x<=y<=z 
    if(z<x) { y=x; x=z; } else if(z<y) y=z; }
template<typename T> void cmax(T &x,T &y,const T &z) {// x>=y>=z
    if(x<z) { y=x; x=z; } else if(y<z) y=z; }

// mt19937 rnd(chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count());
// mt19937_64 rnd_64(chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count());

/*
---------1---------2---------3---------4---------5---------6---------7---------
1234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789
*/

void solve() {
  int n, k; cin >> n >> k;
  vector<int> a(n);
  for (int& i : a) cin >> i;

  vector<int> cnt(k * 2);
  int mx = 0;
  for (int i : a) {
    cmax(mx, i);
    cnt[i % (k * 2)]++;
  }
  for (int i = 1; i < (k * 2); i++) {
    cnt[i] += cnt[i - 1];
  }

  auto sum = [&](int p) {
    p %= (k * 2);
    if (p >= k) {
      return cnt[p] - cnt[p - k];
    }
    int ans = cnt[p];
    int left = k - (p + 1);
    if (left) ans += cnt[k * 2 - 1] - cnt[k * 2 - 1 - left];
    return ans;
  };

  for (int i = mx, j = 0; j < (k * 2); i++, j++) {
    if (sum(i) == n) {
      cout << i << '\n';
      return;
    }
  }
  cout << "-1\n";
}

int main() {
  int t = 1; 
  cin >> t;
  while (t--) {
    solve();
  }
  return 0;
}
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