花园的点击系数:题解¶
算法与贡献¶
规格补全、支配关系证明、枚举算法和实现由 Codex(GPT-6)完成。参考程序为 std.cpp。题面以明确的20%邻居增幅计算效果,不为点击或奶量额外添加常数项。
先去掉两种选择¶
固定所有 N 的位置和土壤后,每个非 N 格子的效果 \(F\) 已确定,而且 \(0<F\le3.4375\) . 所有惩罚因子均非负。
把 E 换成 B 只增加产量,不降低其他因子。因此最优方案可以不含 E。
对一个 D,设其他植物贡献的产量因子为 \(P\ge1\) . 它与自己的点击惩罚共同贡献
因此 D 换成 E 不会变差,再换成 B 也不会变差。这个替换不改变 N 的邻接关系。于是只需考虑 B、T、W、N、G。
枚举与计算¶
令 \(g=nm\) . 枚举两种土壤,再枚举 N 的位置掩码。逐格统计八邻域中的 N 数量,预先计算剩余格子的 \(F\) . 然后深搜每格的 B、T、W、G 四种选择。
搜索中累计 B、T、W、G 的效果之和,以及 G 的产量惩罚之积。叶子处直接代入题面公式,取最大值。没有 N 时和全部为 N 时也必须枚举;后一种方案的点击系数为零。
图中 N 影响与其横、纵坐标差均不超过1的其他格子,包括对角格子。不能只统计四联通邻居。
正确性¶
上述替换说明至少存在一个不含 E、D 的最优方案。枚举覆盖它的土壤、全部 N 位置及每个剩余格子的植物种类;累加量和乘积与定义逐项一致。因此搜索得到的最大值恰好是全局最优值。
复杂度与数值¶
若 N 有 \(t\) 格,对应 \(4^{g-t}\) 个布局。总数为
时间为 \(O(g^2 2^g+5^g)\) ,额外空间为 \(O(g)\) . 使用 long double ,输出18位小数的科学计数法。全部正式答案另由完整布局枚举求得,并用60位 Decimal 重新计算最优布局;小尺寸还比较含 E、D 的七种植物枚举。
正式数据、固定种子和测量方法见数据说明。