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C++에서 주어진 단조 시퀀스에서 요소 위치 찾기

<시간/>

컨셉

주어진 정수 l과 단조 증가 시퀀스에 대해 -

f(m) =am + bm [log2(m)] + cm^3 여기서 (a =1, 2, 3, ...), (b =1, 2, 3, ...), (c =0, 1, 2, 3, ...) 여기서 [log2(m)]은 로그를 밑수 2로 가져오고 값을 반올림함을 나타냅니다. 그 결과,

m =1이면 값은 0입니다.

m =2-3이면 값은 1입니다.

m =4-7인 경우 값은 2입니다.

m =8-15인 경우 값은 3입니다.

우리의 임무는 f(m) =l이 되도록 값 m을 결정하는 것입니다. l이 시퀀스에 속하지 않으면 0을 출력해야 합니다.

값은 64비트로 표현할 수 있고 세 개의 정수 a, b, c가 100을 초과하지 않는 방식이라는 점에 유의해야 합니다.

입력

a = 2, b = 1, c = 1, l = 12168587437017

출력

23001
f(23001) = 12168587437017

입력

a = 7, b = 3, c = 0, l = 119753085330

출력

1234567890

방법

순진한 접근 방식 사용 − 주어진 값, b, c에 대해 m의 모든 값에 대해 f(m)의 값을 찾아 비교합니다.

효율적인 접근 방식 사용 − 이진 검색을 구현하고 m =(min + max) / 2를 선택합니다. 여기서 min과 max는 m에 대해 가능한 최소값과 최대값으로 표시됩니다.

  • f(m)
  • f(m)> l이면 m을 감소시킵니다.
  • f(m) =l이면 m이 필수 답입니다.
  • 이제 필요한 값을 찾거나 시퀀스에서 불가능할 때까지 위의 단계를 반복합니다.

예시

// C++ implementation of the approach
#include <iostream>
#include <math.h>
#define SMALL_N 1000000
#define LARGE_N 1000000000000000
using namespace std;
// Shows function to return the value of f(m) for given values of a,
b, c, m
long long func(long long a1, long long b1, long long c1, long long
m){
      long long res1 = a1 * m;
      long long logVlaue1 = floor(log2(m));
      res1 += b1 * m * logVlaue1;
      res1 += c1 * (m * m * m);
      return res1;
   }
   long long getPositionInSeries1(long long a1, long long b1,
   long long c1, long long l){
      long long start1 = 1, end1 = SMALL_N;
      // Now if c is 0, then value of m can be in order of 10^15.
      // Now if c1!=0, then m^3 value has to be in order of 10^18
      // so maximum value of m can be 10^6.
      if (c1 == 0) {
         end1 = LARGE_N;
      }
      long long ans1 = 0;
      // Now for efficient searching, implement binary search.
      while (start1 <= end1) {
         long long mid1 = (start1 + end1) / 2;
         long long val1 = func(a1, b1, c1, mid1);
         if (val1 == l) {
            ans1 = mid1;
         break;
      }
      else if (val1 > l) {
         end1 = mid1 - 1;
      }
      else {
         start1 = mid1 + 1;
      }
   }
   return ans1;
}
// Driver code
int main(){
   long long a1 = 2, b1 = 1, c1 = 1;
   long long l = 12168587437017;
   cout << getPositionInSeries1(a1, b1, c1, l)<<endl;
   long long a2 = 7, b2 = 3, c2 = 0;
   long long l1 = 119753085330;
   cout << getPositionInSeries1(a2, b2, c2, l1)<<endl;
   long long a3 = 6, b3 = 2, c3 = 1;
   long long l2 = 11975309533;
   cout << getPositionInSeries1(a3, b3, c3, l2)<<endl;
   return 0;
}

출력

23001
1234567890
0