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少儿编程

时间限制:2 s 空间限制:1024 MB

#3916. [2019CSP]划分

统计

题目描述

2048 年,第三十届 CSP 认证的考场上,作为选手的小明打开了第一题。这个题的样例有 $n$ 组数据,数据从 $1 \sim n$ 编号,$i$ 号数据的规模为 $a_i$。

小明对该题设计出了一个暴力程序,对于一组规模为 $u$ 的数据,该程序的运行时间为 $u^2$。然而这个程序运行完一组规模为 $u$ 的数据之后,它将在任何一组规模小于 $u$ 的数据上运行错误。样例中的 $a_i$ 不一定递增,但小明又想在不修改程序的情况下正确运行样例,于是小明决定使用一种非常原始的解决方案:将所有数据划分成若干个数据段,段内数据编号连续,接着将同一段内的数据合并成新数据,其规模等于段内原数据的规模之和,小明将让新数据的规模能够递增。

也就是说,小明需要找到一些分界点 $1 \le k_1 < k_2 < \cdots < k_p < n$,使得:

$$ \sum_{i=1}^{k_1} a_i\le \sum_{i=k_1+1}^{k_2} a_i \le \dots \le \sum_{i=k_p+1}^n a_i $$

注意 $p$ 可以为 $0$ 且此时 $k_0 = 0$,也就是小明可以将所有数据合并在一起运行。

小明希望他的程序在正确运行样例情况下,运行时间也能尽量小,也就是最小化

$$ \left(\sum_{i=1}^{k_1} a_i \right)^2+\left(\sum_{i=k_1}^{k_2} a_i \right)^2+\cdots +\left(\sum_{i=k_p+1}^n a_i \right)^2 $$

小明觉得这个问题非常有趣,并向你请教:给定 $n$ 和 $a_i$,请你求出最优划分方案下,小明的程序的最小运行时间。

输入格式

由于本题的数据范围较大,部分测试点的 $a_i$ 将在程序内生成

第一行两个整数 $n, \text{type}$。$n$ 的意义见题目描述,$\text{type}$ 表示输入方式。

  1. 若 $\text{type} = 0$,则该测试点的 $a_i$ 直接给出。输入文件接下来:第二行 $n$ 个以空格分隔的整数 $a_i$,表示每组数据的规模。
  2. 若 $\text{type} = 1$,则该测试点的 $a_i$ 将特殊生成,生成方式见后文。输入文件接下来:第二行六个以空格分隔的整数 $x, y, z, b_1, b_2, m$。接下来 $m$ 行中,第 $i$($1 \le i \le m$)行包含三个以空格分隔的正整数 $p_i, l_i, r_i$。

对于 $\text{type} = 1$ 的 $23 \sim 25$ 号测试点,$a_i$ 的生成方式如下: - 给定整数 $x, y, z, b_1, b_2, m$,以及 $m$ 个三元组 $(p_i, l_i, r_i)$。 - 保证 $n \ge 2$。若 $n > 2$,则 $\forall 3\le i\le n$,$b_i = (x \times b_{i−1} + y \times b_{i−2} + z) \bmod 2^{30}$。 - 保证 $1 \le p_i \le n$,$p_m = n$。令 $p_0 = 0$,则 $p_i$ 还满足 $\forall 0 \le i < m$ 有 $p_i < p_{i+1}$。 - 对于所有 $1 \le j \le m$,若下标值 $i$($1 \le i \le n$)满足 $p_{j−1} < i \le p_j$,则有

$$ a_i=\left( b_i \bmod (r_j-l_j+1) \right) +l_j $$

上述数据生成方式仅是为了减少输入量大小,标准算法不依赖于该生成方式

输出格式

输出一行一个整数,表示答案。

样例 1

input

5 0
5 1 7 9 9

output

247

最优的划分方案为 $\{5,1\},\{7\},\{9\},\{9\}$。由 $5 + 1 \le 7 \le 9 \le 9$ 知该方案合法。

答案为 $(5 + 1)^2 + 7^2 + 9^2 + 9^2 = 247$。

虽然划分方案 $\{5\},\{1\},\{7\},\{9\},\{9\}$ 对应的运行时间比 $247$ 小,但它不是一组合法方案,因为 $5 > 1$。

虽然划分方案 $\{5\},\{1,7\},\{9\},\{9\}$ 合法,但该方案对应的运行时间为 $251$,比 $247$ 大。

样例 2

input

10 0
5 6 7 7 4 6 2 13 19 9

output

1256

最优的划分方案为 $\{5\},\{6\},\{7\},\{7\},\{4,6,2\},\{13\},\{19,9\}$。

样例 3

input

10000000 1
123 456 789 12345 6789 3
2000000 123456789 987654321
7000000 234567891 876543219
10000000 456789123 567891234

output

4972194419293431240859891640

数据范围与提示

测试点编号 $n\le$ $a_i\le$ $\text{type}=$
$1\sim 3$ $10$ $10$ $0$
$4\sim 6$ $50$ $10^3$ $0$
$7\sim 9$ $400$ $10^4$ $0$
$10\sim 16$ $5\times 10^3$ $10^5$ $0$
$17\sim 22$ $5\times 10^5$ $10^6$ $0$
$23\sim 25$ $4\times 10^7$ $10^9$ $1$

对于 $\text{type} = 0$ 的测试点,保证答案不超过 $4\times 10^{18}$。

所有测试点满足:$\text{type} \in \{0, 1\} , 2 \le n \le 4 \times 10^7 , 1 \le a_i \le 10^9 , 1 \le m \le 10^5 ,1 \le l_i \le r_i \le 10^9 , 0 \le x, y, z, b_1, b_2 < 2^{30}$。