[ZJOI2022] 面条
题目背景
忍,爱丽丝,绫和阳子一众千辛万苦地总算出好了第一试,按原先计划,可怜会出第二试。
“不好了,可怜给我发信息说她降落后被拉去隔离 30 天了,没有电脑,出不了题”,绫突然收到了不幸的消息。
“那咋办?没 idea 了,编不出来了啊!” 众人慌作一团。
看了看日期,离 ZJOI 还有一周。
欲知后事如何,请看下回分解。
题目描述
九条可怜是一个喜欢吃拉面的女孩子。
有一天她去吃拉面,她发现拉面师傅为她拉的是一个长度为 $n$ 的面条,$n$ 保证是偶数,一开始第 $i$ 个位置调料的数量是 $a_i$。
如下过程称为一次 “拉面”:
1. 将面条对折,面条的长度会变成 $\frac{n}{2}$,第 $i$ 个位置的调料数量会变为原来第 $i$ 个位置的调料与第 $n - i + 1$ 个位置的调料数量之和,如果新面条第 $i$ 个位置的调料数量为 $b_i$,那么满足 $b_i = a_i + a_{n - i + 1}$。
2. 将面条拉回原来的长度 $n$,每个位置会变为两个位置,并且调料数量会均分,如果现在的第 $i$ 个位置的调料数量是 $a'_i$,那么 $a'_i = \frac{1}{2} \times b_{\left\lceil \frac{i}{2} \right\rceil}$。
现在对于一个固定的 $x$,你需要回答 $q$ 个询问,每次面条经过 $k$ 次 “拉面” 后,第 $x$ 个位置的调料数量。你只需要求出答案对 $998244353$ 取模的结果。具体地,即如果答案的最简分数表示为 $\frac{a}{b}$,输出 $a \times b^{-1} \bmod 998244353$。
输入输出格式
输入格式
第一行输入三个正整数 $test, T, seed$,代表测试点编号,数据组数和生成种子。
接下来输入 $T$ 组数据,每组数据包含两行。
第一行输入四个正整数 $n, q, x, k_{\mathrm{max}}$,代表这组数据中面条的长度,询问的个数,询问的位置和生成询问中 $k$ 的上限。
第二行输入 $n$ 个非负整数,第 $i$ 个整数 $a_i$ 代表初始面条第 $i$ 个位置的调料数量。
为了避免大量的输入与输出,$q$ 个询问由我们提供的一个生成器生成。具体地,我们提供一个由 C++ 书写的代码框架 `noodle_template.cpp` 供选手使用,见附录,同时在这里我们做一定量的说明:
首先我们从数据中依次读入两个 $32$ 位整型变量 $\mathit{test}, T$,一个无符号 $64$ 位长整型变量 $\mathit{seed}$。接下来循环 $T$ 次,代表 $T$ 组数据。
在每次循环中,我们对一组数据进行计算。首先依次读入三个 $32$ 位整型变量 $n, q, x$,一个 $64$ 位整型变量 $k_{\mathrm{max}}$。接下来读入 $n$ 个 $32$ 位整型变量放入数组 $a_1, \ldots, a_n$ 中。
接下来是生成 $q$ 个询问的部分,每次调用 `rd()` 函数,将 $\mathit{seed}$ 作为引用参数传入,将返回值(返回值为无符号 $64$ 位长整型)对 $k_{\mathrm{max}}$ 取模的结果作为该次询问的参数 $k$,注意到 $\mathit{seed}$ 也会被修改。
输出格式
输出 $T$ 行,每行一个整数代表该组数据的答案。具体地,假设该组数据有 $q$ 个询问,令第 $i$ 个询问的答案为 $\mathrm{Ans}_i$,那么需要你输出 $\bigoplus_{i = 1}^q (\mathrm{Ans}_i \cdot i)$,**注意这里不需要取模**。$\bigoplus$ 指按位异或运算符。
输入输出样例
输入样例 #1
0 2 13
4 2 1 3
1 4 2 3
6 2 3 3
6 2 5 3 1 4
输出样例 #1
5
499122191
输入样例 #2
见附件中的 noodle/noodle_ex2.in
输出样例 #2
见附件中的 noodle/noodle_ex2.ans
说明
**【样例解释 #1】**
第一组测试数据中,$\{ a_i \}$ 初始为 $\{ 1, 4, 2, 3 \}$。
操作一次后为 $\{ 2, 2, 3, 3 \}$。
操作两次后为 $\{ \frac{5}{2}, \frac{5}{2}, \frac{5}{2}, \frac{5}{2} \}$。
其中生成询问为:
询问位置:$x = 1$;
第一个询问:$k = 0$,$a_x = 1$;
第二个询问:$k = 1$,$a_x = 2$;
答案为 $(1 \times 1) \oplus (2 \times 2) = 4 \oplus 1 = 5$。
第二组测试数据中,$\{ a_i \}$ 初始为 $\{ 6, 2, 5, 3, 1, 4 \}$。
操作一次后为 $\{ 5, 5, \frac{3}{2}, \frac{3}{2}, 4, 4 \}$。
操作两次后为 $\{ \frac{9}{2}, \frac{9}{2}, \frac{9}{2}, \frac{9}{2}, \frac{3}{2}, \frac{3}{2} \}$。
其中生成询问为:
询问位置:$x = 3$;
第一个询问 $k = 2$,$a_x = \frac{9}{2}$,$\frac{9}{2} \equiv 499122181 \pmod{998244353}$;
第二个询问 $k = 0$,$a_x = 5$;
答案为 $(499122181 \times 1) \oplus (5 \times 2) = 499122181 \oplus 10 = 499122191$。
**【数据范围】**
对于所有测试点:保证 $T \le 10$,$\sum n \le 2 \times {10}^6$,$\sum q \le 5 \times {10}^7$,$k_{\mathrm{max}} \le {10}^{18}$,$1 \le x \le n$,$0 \le a_i < 998244353$,$0 \le \mathit{seed} \le 2^{60} - 1$,保证 $n$ 是偶数。
注意,对于样例,测试点编号 $\mathit{test}$ 为 $0$。
每个测试点的具体限制见下表:
| 测试点编号 | $\sum n \le$ | $\sum q \le$ | $k_{\mathrm{max}} \le $ | 特殊限制 |
|:-:|:-:|:-:|:-:|:-:|
| $1$ | $500$ | $500$ | $500$ | 无 |
| $2$ | $2 \times {10}^6$ | $2 \times {10}^6$ | $10$ | 无 |
| $3$ | $2 \times {10}^6$ | $2 \times {10}^6$ | ${10}^{18}$ | $n = 2^k$ |
| $4$ | $50$ | $50$ | ${10}^{18}$ | 无 |
| $5 \sim 6$ | $150$ | $150$ | ${10}^{18}$ | 无 |
| $7$ | $2 \times {10}^6$ | $2 \times {10}^6$ | ${10}^{18}$ | $n = 98304$ |
| $8 \sim 9$ | $500$ | $500$ | ${10}^{18}$ | 无 |
| $10 \sim 11$ | $5 \times {10}^3$ | $2 \times {10}^6$ | ${10}^{18}$ | 无 |
| $12 \sim 13$ | $2 \times {10}^6$ | $50$ | ${10}^{18}$ | 无 |
| $14 \sim 16$ | ${10}^6$ | ${10}^5$ | ${10}^{18}$ | 无 |
| $17 \sim 18$ | $2 \times {10}^6$ | $2 \times {10}^7$ | ${10}^{18}$ | 无 |
| $19 \sim 20$ | $2 \times {10}^6$ | $5 \times {10}^7$ | ${10}^{18}$ | 无 |
**【附录】**
```cpp
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
unsigned long long rd (unsigned long long &x) {
x ^= (x << 13);
x ^= (x >> 7);
x ^= (x << 17);
return x;
}
int main () {
int test, T;
unsigned long long seed;
scanf("%d%d%llu", &test, &T, &seed);
for (int Case = 1; Case <= T; Case ++) {
int n, q, x;
long long k_max;
scanf("%d%d%d%lld", &n, &q, &x, &k_max);
vector<int> a(n + 1);
for (int i = 1; i <= n; i ++) {
scanf("%d", &a[i]);
}
for (int i = 1; i <= q; i ++) {
long long k = rd(seed) % k_max;
/∗
Code your solution here.
∗/
}
}
}
```