e-olymp 2386. Следующая перестановка

Условие задачи

Найдите следующую перестановку. Тождественная перестановка является следующей для обратной.

Входные данные

В первой строке записано количество элементов $n$ $\left(1\leqslant n\leqslant10^5\right)$ в перестановке. Во второй строке записана перестановка из $n$ чисел.

Выходные данные

Вывести $n$ чисел — искомую перестановку.

Тесты

Ввод Вывод
1 3
3 2 1
1 2 3
2 1
9
9
3 5
2 4 5 3 1
2 5 1 3 4
4 4
3 5 4 1
4 1 3 5
5 2
2 3
3 2

Алгоритм Нарайаны

Код программы

Решение

Пусть $a$ — данная $n$-элементная перестановка $\left(a\;=\;\left[a_1,\;a_2,\;…,\;a_n\right]\right)$. Применяем алгоритм Нарайаны :

  • Находим наибольший номер $i$ (если он существует), такой, что $a_i<a_{i+1}$. Находим такой номер $j$, что число $a_j$ является наименьшим среди чисел $a_{i+1},\;a_{i+2},\;…,\;a_n$, превосходящим $a_j$. Меняем местами элементы $a_i$ и $a_j$ .
  • Если такого номера не существует, то $a$ — наибольшая $n$-элементная перестановка.
  • Изменяем порядок элементов, занимающих места с $\left(i+1\right)$-го по $n$-е, на противоположный.

Полученная перестановка $\left[a_1,\;a_2,\;…,\;a_{i-1},\;a_j,\;a_n,\;a_{n-1},\;…,\;a_{j+1},\;a_i,\;a_{j-1},\;…,\;a_{i+1}\right]$  будет являться искомой перестановкой.

Ссылки

 Функция next_permutation()

Код программы

Решение

Применяем функцию next_permutation() , которая генерирует следующую лексиграфическую перестановку в диапазоне элементов.

Ссылки

e-olymp 2662. Метод минимума

Условие задачи

Массив сортируется методом выбора по возрастанию. Сколько раз меняет свое место первый по порядку элемент?

Входные данные

Первая строка содержит количество элементов в массиве $n$ $\left(1\leqslant n\leqslant1000\right)$. Во второй строке задан сам массив. Гарантируется, что все элементы массива различны и не превышают по модулю $10^9$.

Выходные данные

Вывести количество перемещений первого элемента.

Тесты

Ввод Вывод
1 3

1 3 2

0
2 2

2 1

1
3 4

4 1 5 3

3
4 6

23 5 56 2 87 3

1
5 7
15 1 6 3 9 8 13
4

Код программы

Решение

Применяем метод выбора по возрастанию. Для этого мы ищем наименьший элемент в массиве и перемещаем его на первое место. Затем ищем второй наименьший элемент и перемещаем его уже на второе место после первого наименьшего элемента. Этот процесс продолжается до тех пор, пока в массиве не закончатся неотсортированные элементы. Для того, чтобы найти количество перемещений первого элемента, мы проверяем совпадает ли значение первого элемента со значениями перемещаемых элементов. Также смотрим, чтобы значения этих  элементов не были равны между собой, так как в этом случае сам элемент никуда не сдвигается.

Подробное изложение алгоритма сортировки можно найти в  этой статье .

Ссылки

e-olymp 1704. Умная черепашка

Условие задачи

Имеется клетчатое поле размером $m\times n$. В левом нижнем углу сидит черепашка. Она умеет ходить только вправо или вверх. Перед тем как добраться до правого верхнего угла её заинтересовал вопрос: сколько существует способов добраться из исходной точки до правого верхнего угла?

Черепашка хотя и умная, но сама считать так много пока не умеет. Помогите черепашке найти ответ на свой вопрос.

Входные данные

Два натуральных числа $m$ и $n$, не превышающие 30.

Выходные данные

Вывести количество способов, которыми черепашка сможет добраться из левого нижнего угла в правый верхний.

Тесты

Ввод Вывод
1 4 5 10
2 3 14 105
3 11 17 5311735
4 20 21 68923264410
5 30 30 30067266499541040

Код программы (циклы)

Решение

Для нахождения количества способов, которыми черепашка сможет добраться из левого нижнего угла в правый верхний, мы воспользуемся формулой из комбинаторики: $\frac{\left(n+m-2\right)!}{(n-1)!\times(m-1)!}$.  Для того, чтобы избежать больших чисел,  делим на наибольший множитель знаменателя (пусть это будет $\left(n-1\right)!$ ). Получаем: $ \frac{n\times(n+1)\times…\times(n+m-2)}{1\times2\times…\times(m-1)}$. Домножаем числитель, пока он не делится на очередной сомножитель знаменателя. Если делится, то делим и переходим к следующему сомножителю знаменателя.

 

Код программы (динамическое программирование)

Решение

Заполним треугольную матрицу ответами для всех возможных значений $m$ и $n$ . Логика заполнения такая — если поле выглядит как полоска клеток, черепахе идти можно будет только вправо. Значит в первой строке (как и в столбце) будут все элементы равные 1. Поскольку в каждой клетке есть два варианта движения (вправо или вверх), остальные элементы будут заполняться как сумма ранее найденных значений для клеток справа текущей и над ней. Для диагональных элементов оба соседних расположены симметрично (то есть они равны), поэтому диагональный элемент будет равен удвоенному соседу справа. Решение намного быстрее, если нужно пройти много тестов, но тратит память на запоминание всех ответов.

Ссылки (циклы)

Ссылки (динамическое программирование)

e-olymp 8352. Такси

Условие задачи

В час пик на остановку одновременно подъехали три маршрутных такси, следующие по одному маршруту, в которые тут же набились пассажиры. Водители обнаружили, что количество людей в разных маршрутках разное, и решили пересадить часть пассажиров так, чтобы в каждой маршрутке было поровну пассажиров. Требуется определить, какое наименьшее количество пассажиров придется при этом пересадить.

Входные данные

Три натуральных числа, не превосходящих 100 — количество пассажиров в первой, второй и третьей маршрутках соответственно.

Выходные данные

Выведите одно число — наименьшее количество пассажиров, которое требуется пересадить. Если это невозможно, выведите слово IMPOSSIBLE (заглавными буквами).

Тесты

Ввод Вывод
1 1 2 3 1
2 6 7 4 IMPOSSIBLE
3 18 10 2 8
4 54 10 96 IMPOSSIBLE
5 27 27 27 0

Код программы

Решение

Мы сможем рассадить пассажиров поровну в три маршрутки только тогда, когда их общее количество кратно трем. Если это условие не выполняется, выводим на экран слово IMPOSSIBLE.

Иначе вычисляем среднее арифметическое исходного количества пассажиров каждой маршрутки по формуле: $\frac{b_{1}+b_{2}+b_{3}}{3}$ и находим минимальное количество пересаживаемых пассажиров, суммируя только положительные отклонения от среднего арифметического.

Ссылки