#P14930. [北大集训 2025] 奇迹

    ID: 16736 远端评测题 1000ms 1024MiB 尝试: 0 已通过: 0 难度: 8 上传者: 标签>2025Special JudgeCTT(清华集训/北大集训)

[北大集训 2025] 奇迹

题目背景

日复一日的机械运作着,面前三色荧光单调排列,四周充满黑暗的压抑。将来更是一眼到头的坏结局。

完全地虚无。“充实”的机械耕耘无法撬动贫瘠的思想土壤,尽管所思所念仍然在不断创造“奇迹”,且毫无意义。

我所希望的奇迹究竟是什么?我认为应该是一个小概率事件的产生,对若干部分造成了影响,这些部分又相互联系,进而获得了宏观上的巨变。

一月复一月,黑暗在逐渐侵蚀希望。在几乎必然的绝望之下,我也只能祈望奇迹的光亮再次来临。

题目描述

冬雀发现,许多看似毫无关联的事物之间,总会产生一些奇迹般的联系。

一个奇迹可以使用 3×33 \times 3 的矩阵 opop 来表示,其中对于所有 i,j{0,1,2}i, j \in \{0, 1, 2\}op(i,j){0,1,2}op(i, j) \in \{0, 1, 2\}

对于 0i,j<3n0 \le i, j < 3^n,设 i,ji, j 的三进制表示分别为 (in1i1i0)3(i_{n-1} \dots i_1 i_0)_3, (jn1j1j0)3(j_{n-1} \dots j_1 j_0)_3(不足 nn 位的用前导 0 补齐),定义 ij=(kn1k1k0)3i \oplus j = (k_{n-1} \dots k_1 k_0)_3,其中 kl=op(il,jl)k_l = op(i_l, j_l) (0l<n0 \le l < n)。

A,B,CA, B, C 三个长度为 3n3^n 的非负整数序列之间,蕴含一个奇迹 opop,那么对于所有 0i<3n0 \le i < 3^n,均有 $C_i = \left(\sum_{j \oplus k = i} A_j \times B_k\right) \mod p$,其中 p=998,244,353p = 998,244,353

冬雀希望他能够找到一些奇迹,来解释这些看似毫无关联的事物之间的联系。

尽管这对于任意三个序列难以进行,但它仍然可以轻易的找到两个随机的序列 A,BA, B,并通过一些神奇的操作,给出序列 CC,使得 A,B,CA, B, C 三者内蕴含一个奇迹。

但是现在唯一的问题在于,它不知道奇迹是什么,所以它想让你找出一个可能的答案。

形式化地,给定三个长度为 3n3^n 的非负整数序列,其中对于所有 0i<3n0 \le i < 3^nAi,BiA_i, B_i 均在在 [0,p)[0, p) 中独立均匀随机生成,且存在 opop 满足对于所有 0i<3n0 \le i < 3^n,均有 $C_i = \left(\sum_{j \oplus k = i} A_j \times B_k\right) \mod p$。你需要求出任意一个可能的 opop

输入格式

从标准输入读入数据。

本题包含多组测试数据。

输入的第一行包含一个正整数 tt,表示测试数据组数。

接下来依次输入每组测试数据,对于每组测试数据:

  • 第一行包含一个正整数 nn
  • 第二行包含 3n3^n 个非负整数 A0,A1,,A3n1A_0, A_1, \dots, A_{3^n - 1}
  • 第三行包含 3n3^n 个非负整数 B0,B1,,B3n1B_0, B_1, \dots, B_{3^n - 1}
  • 第四行包含 3n3^n 个非负整数 C0,C1,,C3n1C_0, C_1, \dots, C_{3^n - 1}

输出格式

输出到标准输出。

对于每组测试数据,输出一行九个非负整数 $op(0,0), op(0,1), op(0,2), op(1,0), op(1,1), op(1,2), op(2,0), op(2,1), op(2,2)$,表示一个可能的 opop。若有多个满足条件的 opop,输出任意一个即可。

3
1
2 0 2
1 0 0
2 2 0
2
0 0 1 1 1 2 0 0 2
1 0 0 2 1 0 1 2 2
10 10 6 8 5 2 8 9 5
3
0 0 0 1 0 1 1 1 1 2 2 2 2 1 0 2 2 0 0 0 1 1 0 2 1 0 2
2 2 1 2 2 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 2 0 0 2 1 1 1 0
70 0 81 0 0 0 124 0 105 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 0 101 0 0 0 25 0 108
1 2 0 0 0 0 0 0 0
1 1 1 0 2 0 0 1 2
0 2 2 0 0 0 2 2 2

提示

【子任务】

对于所有测试数据,均有:

  • 1t161 \le t \le 16
  • 1n101 \le n \le 10
  • 对于所有 0i<3n0 \le i < 3^nAiA_i 均在 [0,p)[0, p) 中独立均匀随机生成;
  • 对于所有 0i<3n0 \le i < 3^nBiB_i 均在 [0,p)[0, p) 中独立均匀随机生成;
  • 对于所有 0i<3n0 \le i < 3^n0Ci<p0 \le C_i < p
  • 存在至少一个 opop 满足条件。
测试点编号 nn \le 特殊性质
1
2 3
3 5
4 10 A
5 B
6 C
7 D
8 E
9 F
10

特殊性质 A:存在 x,y{0,1,2}x, y \in \{0,1,2\} 满足 $op = \begin{pmatrix} x & x & x \\ x & x & x \\ y & y & y \end{pmatrix}$。

特殊性质 B:存在 x,y,z{0,1,2}x, y, z \in \{0,1,2\} 满足 $op = \begin{pmatrix} x & x & x \\ y & y & y \\ z & z & z \end{pmatrix}$。

特殊性质 C:存在 x,y{0,1,2}x, y \in \{0,1,2\} 满足 $op = \begin{pmatrix} x & x & y \\ x & x & y \\ y & y & y \end{pmatrix}$。

特殊性质 D:存在 a,b{0,1,2}a, b \in \{0,1,2\} 满足对于所有 i,j{0,1,2}i, j \in \{0,1,2\},均有 op(i,j)=(ai+bj)mod3op(i,j) = (ai + bj) \bmod 3

特殊性质 E:对于所有 i{0,1,2}i \in \{0,1,2\},均有 op(i,0)=op(i,1)op(i,0) = op(i,1)

特殊性质 F:对于所有 i,j{0,1,2}i, j \in \{0,1,2\},均有 op(i,j){0,1}op(i,j) \in \{0,1\}

【提示】

本题输入规模较大,请使用较为快速的输入方式。