#P1053. 【WC2026】二进制
【WC2026】二进制
小 H 在学习二进制运算的过程中遇到了一个经典问题:给定一个初始为 $0$ 的整数,每次操作可以将其乘 $2$ 或加 $1$,求将其变为某个给定正整数 $x$ 的最少操作次数。小 H 发现,这可以根据 $x$ 的二进制表示求出答案。
基于这个问题,小 H 提出了以下问题:给定两个正整数 $x, y$,定义一次操作为以下四种之一:
- 将 $x$ 乘 $2$,即 $x \leftarrow 2x$;
- 将 $y$ 乘 $2$,即 $y \leftarrow 2y$;
- 将 $x$ 加 $1$,即 $x \leftarrow x + 1$;
- 将 $y$ 加 $1$,即 $y \leftarrow y + 1$。
小 H 想知道最少需要多少次操作,才能使得 $x$ 和 $y$ 相等。你需要帮助小 H 求出操作次数的最小值。
【实现细节】
选手不需要,也不应该实现 main 函数。
选手需要确保提交的程序包含头文件 binary.h,即在程序开头加入以下代码:
#include "binary.h"
选手需要在提交的程序源文件 binary.cpp 中实现以下两个函数:
void init(int c, int t);
- $c, t$ 分别表示测试点编号与测试数据组数。$c = 0$ 表示该测试点为样例。
- 对于每个测试点,该函数会在程序开始运行时被交互库调用恰好一次。
long long binary(long long x, long long y);
- $x, y$ 表示给定的两个数。
- 该函数需要返回操作次数的最小值。
- 对于每个测试点,该函数会被交互库调用恰好 $t$ 次。
注意:在任何情况下,交互库运行所需时间均不会超过 $1.8$ 秒,所用内存为固定大小,且均不超过 $64$ MiB。
【测试程序方式】
试题目录下的 grader.cpp 是交互库参考实现,最终测试时所用的交互库实现与该参考实现有所不同,因此选手的解法不应该依赖交互库实现。
选手可以在本题目下使用如下命令编译得到可执行程序:
g++ grader.cpp binary.cpp -o binary -O2 -std=c++14 -static
输入格式
对于编译得到的可执行程序:
- 可执行文件将从标准输入读入以下格式的数据:
- 输入的第一行包含两个非负整数 $c, t$,分别表示测试点编号和测试数据组数。
- 接下来依次为每组测试数据,对于每组测试数据:
- 第一行包含两个正整数 $x, y$,表示给定的两个数。
输出格式
- 可执行文件将输出以下格式的数据至标准输出:
- 对于每组测试数据,输出一行一个整数,表示操作次数的最小值。
输入输出样例 #1
输入 #1
0 5 1 2 1 5 3 6 7 33 5 9
输出 #1
1 3 1 4 2
说明/提示
【下发文件说明】
在本试题目录下:
grader.cpp是提供的交互库参考实现。binary.h是头文件,选手不用关心具体内容。template_binary.cpp是提供的示例代码,选手可参考并实现自己的代码。
选手注意对所有下发文件做好备份。最终评测时只测试本试题目录下的 binary.cpp,对该程序以外文件的修改不会影响评测结果。
【数据范围】
对于所有测试数据,均有:
- $1 \le t \le 5 \times 10^7$;
- $1 \le x < y \le 10^{18}$。
::cute-table{tuack}
| 测试点编号 | $t =$ | $y \le$ | 特殊性质 |
|---|---|---|---|
| $1 \sim 4$ | $10$ | $10$ | 无 |
| $5$ | $10^2$ | $10^2$ | B |
| $6$ | ^ | ^ | 无 |
| $7,8$ | $10^3$ | $10^3$ | B |
| $9 \sim 11$ | ^ | ^ | 无 |
| $12$ | $10$ | $10^6$ | A |
| $13$ | ^ | ^ | 无 |
| $14$ | $10^6$ | ^ | A |
| $15$ | ^ | ^ | B |
| $16$ | ^ | ^ | 无 |
| $17,18$ | ^ | $10^{18}$ | B |
| $19 \sim 21$ | ^ | ^ | 无 |
| $22 \sim 24$ | $2.5 \times 10^7$ | ^ | ^ |
| $25$ | $5 \times 10^7$ | ^ | ^ |
- 特殊性质 A:$y - x \le 10^3$。
- 特殊性质 B:存在 $k \ge 1$ 与 $0 \le z < 2^k$ 满足 $y = x \times 2^k + z$。
【评分方式】
注意:
- 选手不应当通过非法方式获取交互库的内部信息,如直接与标准输入、输出流进行交互。此类行为将被视为作弊;
- 最终的评测交互库与样例交互库的实现不同。
本题首先会受到和传统题相同的限制,例如编译错误会导致整道题目得 $0$ 分,运行时错误、超过时间限制、超过空间限制等会导致相应测试点得 $0$ 分。选手只能在程序中访问自己定义的变量以及交互库给出的变量,尝试访问其他地址空间可能导致编译错误或运行错误。
在上述条件基础上:
- 对于每个测试点,程序得到满分当且仅当每次调用
binary函数时返回的答案均正确。
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