[CF] D. Subtract Min Sort - Codeforces Round 998 (Div. 3)
Solutions Codeforces 贪心 构造 Med+
Lastmod: 2025-01-25 周六 00:14:56

https://codeforces.com/contest/2060/problem/D

题目大意

给出 $n \ (2 \le n \le 2 \times 10^5)$ 长的数组 $a$ 其中 $1 \le a_i \le 10^9$。问数组是否可以靠以下操作完成排序。

任选 $i \in [1, n - 1]$,$a_i, a_{i + 1}$ 都减去 $\min(a_i, a_{i + 1})$。

简要题解

这题分不高大概是结论很好猜,但其实并不是很好证明。

观察:

  1. 一个位置重复多次操作没有意义 $a_i$ 或者 $a_{i + 1}$ 变为 $0$ 之后之后就只能减掉 $0$ 了。
  2. 如果一个位置变为 $0$ 了,则其左侧的所有位置都需要变为 $0$。
  3. 对于已经有序的数组我们从 $1 \sim n - 1$ 顺着执行一遍操作它还是有序的(因为会依次把左边小的置为 $0$)。

结论:我们只要顺序执行 $1, 2, 3, \cdots n - 1$ 即可。

由于观察 1 我们知道最终的额操作序列,没必要有重复的操作。

对于不重复的操作,假设其最大操作对应为 $i = m$。此操作会将 $a_m$ 或 $a_{m + 1}$ 置为 $0$,则由观察 $2$ 我们知道最终的形式为 $[1, m]$ 都为 $0$,后面的元素都有序。

现在证明,总可以贪心的将 $i = 1$ 的操作拿到开始。

  1. $a_1 = 0$ 是平凡的,$i = 1$ 发生在任何时候都不生效,因此我们可以将其放于开始(虽然题目原始数据没有这种情况,但因为我们将要递归的证明,因此这件事是需要的)。
  2. 如果序列里 $i = 1$ 的操作出现的比 $i = 2$ 的操作更早,由于 $i = 1$ 的操作只改变 $a_1, a_2$ 因此无论 $i = 1$ 的位置在哪,都可以保证 $i = 2$ 的操作进行时,$a_2$ 的值是一样的,于是我们可以将 $i = 1$ 放于开始。
  3. 如果序列里 $i = 1$ 晚于 $i = 2$,由于最终 $a_1 = a_2 = 0$,则执行 $a_1$ 时必有 $a_1 = a'_2$,又由于 $i = 1$ 和 $i = 2$ 是唯二能改变 $a_2$ 值的方式,则我们知道执行 $i = 2$ 时有 $a_2 = a_1 + a'_3$,且执行完后 $a_3$ 为 $0$。同样的我们将 $i = 1$ 的操作移动到开头,则执行 $i = 2$ 时有 $a''_2 = a'_3$ 即我们没有改变 $a_2$ 执行之后 $[2, n]$ 其他元素的结果,而其他操作也与 $a_1$ 的值无关。

从而问题规约为,判断是否执行了 $i = 1$ 之后的数组还是可以被操作排序的。递归证明即可。

至此我们可以将所有小于 $m$ 操作都按顺序排放了。对于所有大于 $m$ 的,由观察 $3$,我们可以直接将这些操作加到尾部。

复杂度

$T$:$O(n)$

$S$:$O(n)$

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; cin >> n;
  vector<int> a(n);
  for (int& i : a) cin >> i;

  for (int i = 1; i < n; i++) {
    int diff = min(a[i - 1], a[i]);
    a[i - 1] -= diff;
    a[i] -= diff;
  }

  for (int i = 1; i < n; i++) {
    if (a[i - 1] > a[i]) {
      cout << "NO\n";
      return;
    }
  }
  cout << "YES\n";
}

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