[APIO2022] 排列
题目背景
本题只支持 C++ 提交,提交时不需要包含 `perm.h` 头文件,只需要将附件中的 `perm.h` 中的内容粘贴到代码的开头即可。
题目描述
法老们利用行星的引力来加速飞船。假设飞船将依次以 $p[0], p[1],\dots , p[n - 1]$ 的轨道速度飞掠 $n$ 颗行星。飞掠每颗行星时,法老科学家可以选择是否利用它来加速飞船。为了节省能量,当飞船以轨道速度 $p[i]$ 飞掠一颗行星并完成加速后,它将不能再在以轨道速度 $p[j] < p[i]$ 飞掠行星时进行加速。也就是说,选择用来加速的行星构成 $p[0], p[1],\dots , p[n - 1]$ 的一个**递增子序列**。$p$ 的子序列是从 $p$ 中删除零个或多个元素得到的序列。例如,$[0]$、$[ ]$、$[0, 2]$ 和 $[0, 1, 2]$ 是 $[0, 1, 2]$ 的子序列,但 $[2, 1]$ 不是。
科学家已经确认,总共有 $k$ 种方案来选择行星对飞船进行加速,但是他们弄丢了轨道速度的记录信息(甚至包括 $n$ 的大小)。不过他们记得 $(p[0], p[1],\dots , p[n - 1])$ 是 $0, 1,\dots , n - 1$ 的一个排列。这里的排列是包含从 $0$ 到 $n - 1$ 每个整数恰好一次的序列。 你的任务是找出一个长度尽量小且符合要求的排列 $(p[0], p[1],\dots , p[n - 1])$。
你要对 $q$ 艘不同的飞船来解决该问题。对每艘飞船 $i$,你会得到一个整数 $k_i$,表示选择行星加速飞船的不同方案数。你的任务是找出长度 $n$ 足够小的轨道速度序列,使得从中恰好可以选出 $k_i$ 个轨道速度递增的行星子序列。
## 实现细节
你要实现以下函数:
```cpp
int[] construct_permutation(int64 k)
```
- $k$ 是应有的递增子序列的数量。
- 该函数要返回有 $n$ 个元素的数组,每个元素是 $0$ 到 $n - 1$ 之间(包括 $0$ 和 $n - 1$)的数。
- 返回的数组必须是恰好有 $k$ 个递增子序列的合法排列。
- 该函数总共被调用 $q$ 次。每次调用被视为一个独立的场景。
输入输出格式
输入格式
评测程序示例按以下格式读取输入:
- 第 $1$ 行:$q$。
- 第 $2+i$ 行($0\le i\le q-1$):$k_i$。
输出格式
评测示例程序对每个 $k_i$ 打印一行,包含对应 `construct_permutation` 调用的返回值。如果出错则打印错误信息。
输入输出样例
输入样例 #1
2
3
8
输出样例 #1
2
1 0
3
0 1 2
说明
## 例子
### 例 $1$
考虑以下调用:
```cpp
construct_permutation(3)
```
该函数应该返回一个恰好有 $3$ 个递增子序列的排列。一种可能的答案是 $[1,0]$,它的递增子序列有 $[]$(空的子序列)、$[0]$ 和 $[1]$。
### 例 $2$
考虑以下调用:
```cpp
construct_permutation(8)
```
该函数应该返回一个恰好有 $8$ 个递增子序列的排列。一种可能的答案是 $[0,1,2]$。
## 约束条件
- $1\le q\le 100$。
- $2\le k_i\le 10^{18}$(对所有 $0\le i\le q-1$)。
## 子任务
1. ($10$ 分)$2\le k_i\le 90$(对所有 $0\le i\le q-1$)。如果你给出的所有排列长度至多为 $90$ 且结果正确,你将获得 $10$ 分,否则获得 $0$ 分。
2. ($90$ 分)没有额外的约束条件。对该子任务,令 $m$ 为你在所有场景中给出的排列的最大长度,则你的得分按下表来计算:
|条件|得分|
|:-:|:-:|
|$m\le 90$|$90$|
|$90 < m\le 120$|$90-\dfrac{m-90}{3}$|
|$120 < m\le 5000$|$80-\dfrac{m-120}{65}$|
|$m > 5000$|$0$|