news 2026/5/2 10:19:55

CF1458C 题解

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张小明

前端开发工程师

1.2k 24
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CF1458C 题解

以后可能随机发一点小题解,不再执着于完美整理一整份大题解了。

1. 状态表示

先把所有量转成0∼n−10 \sim n-10n1(行、列、值都减一),并在模nnn意义下计算。
对一个元素,用四维向量表示:

X=(i, j, t, 1)X=(i,\ j,\ t,\ 1)X=(i,j,t,1)

  • iii:当前行
  • jjj:当前列
  • ttt:当前值
  • 最后一维常数111用来处理平移(如+1/−1+1/-1+1/1

这样每个操作都能写成一个4×44\times 44×4矩阵乘法。

2. 六种操作如何作用在(i,j,t)(i,j,t)(i,j,t)

  • R/LR/LR/L:只改列jjj
  • D/UD/UD/U:只改行iii
  • III(行取逆):(i,j,t)→(i,t,j)(i,j,t)\to(i,t,j)(i,j,t)(i,t,j)
  • CCC(列取逆):(i,j,t)→(t,j,i)(i,j,t)\to(t,j,i)(i,j,t)(t,j,i)

可以看到,I/CI/CI/C本质是维度交换,R/L/U/DR/L/U/DR/L/U/D是某一维加减常数。因此它们都属于线性(仿射)变换,可统一成矩阵。

另外矩阵写法稍重了一些;也可以直接维护(i,j,t)(i,j,t)(i,j,t)三个分量的“对应关系 + 偏移量”,因为最终一定是(i+x, j+y, t+z)(i+x,\ j+y,\ t+z)(i+x,j+y,t+z)的某种重排,会更简洁。

3. 合并所有操作

设每一步操作矩阵为MkM_kMk,把它们按顺序相乘得到总矩阵AAA

A=MmMm−1⋯M1 A=M_mM_{m-1}\cdots M_1A=MmMm1M1

随后对初始矩阵中每个元素只做一次:

Y=A⋅(i,j,t,1)T Y=A\cdot(i,j,t,1)^TY=A(i,j,t,1)T

得到最终(行,列,值)(\text{行},\text{列},\text{值})(,,),填入答案矩阵即可。

4. 正确性要点

  • 每步操作都是双射(循环位移或逆排列),组合后仍是双射;
  • 所以每个初始元素会映射到唯一终态,不会冲突也不会丢失;
  • 用矩阵连乘只是把这组双射“打包”起来一次应用。

5. 复杂度

  • 预处理总变换:O(m)O(m)O(m)(矩阵是固定4×44\times44×4,常数很小)
  • 枚举所有元素映射:O(n2)O(n^2)O(n2)
  • 总复杂度:O(m+n2)O(m+n^2)O(m+n2)
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