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    @ 2025-8-24 23:04:52

    自动搬运

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    来自洛谷,原作者为

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    搬运于2025-08-24 23:04:52,当前版本为作者最后更新于2024-10-05 19:30:54,作者可能在搬运后再次修改,您可在原文处查看最新版

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    以下是正文


    虽然这篇题解很长,但大部分都在证明简单的思路为什么是对的。

    以下记黑点是被选中的格点,白点为未被选中的格点。

    无限制条件

    当不存在某个格点必须被选中/不选中时,答案为 $nm-\left\lfloor\frac{n+1}{2}\right\rfloor\left\lfloor\frac{m+1}{2}\right\rfloor$。考虑以下分析过程:

    考虑相邻两行中各选取一个点,会有 m2m^2 条连线,这些连线仅经过两个端点。因此,相邻两行中必须存在一行全部被染黑。对于列同理。

    nn 行中,需要满足以上条件则最少需要 n2\left\lfloor\frac{n}{2}\right\rfloor 行被染黑。方案为第 2,4,6,...,2n22,4,6,...,2\left\lfloor\frac{n}{2}\right\rfloor 行被染黑。

    而无论选取哪些行被涂黑后,每一列剩余的白格子数量相等,故可以用同样的方式选取第 2,4,6,...,2m22,4,6,...,2\left\lfloor\frac{m}{2}\right\rfloor 染黑。

    这样选取后时满足“相邻两行中必须存在一行全部被染黑”的最优解之一。以下证明这种选取方法是正确的:

    由于所有的第 2i2i 行,第 2j2j 列被染黑,故此图内一个格子 (x,y)(x,y) 为白色当且仅当 xy1(mod2)x\equiv y\equiv 1\pmod 2

    如果连线端点处存在黑点则条件成立。则考虑任意两个不同的白点 (2x1+1,2y1+1)(2x_1+1,2y_1+1)(2x2+1,2y2+1)(2x_2+1,2y_2+1) 的连线上:

    • 考虑中点 (x1+x2+1,y1+y2+1)(x_1+x_2+1,y_1+y_2+1),如果此点为黑色,则该连线上存在黑点。

    • 如果中点 (x1+x2+1,y1+y2+1)(x_1+x_2+1,y_1+y_2+1) 为白色点,则满足 x1+x2+1=2x3+1,y1+y2+1=2y3+1x_1+x_2+1=2x_3+1,y_1+y_2+1=2y_3+1,考虑使用白点 (2x1+1,2y1+1)(2x_1+1,2y_1+1)(x1+x2+1,y1+y2+1)(x_1+x_2+1,y_1+y_2+1) 递归调用此过程。

    显然此过程中,中点不会落在端点上,故此过程一定会结束,即存在黑色点在连线上。

    由以上过程,则任意两个不同的格点的连线上至少有一个黑点。此时选取的黑色点个数为 $\left\lfloor\frac{n}{2}\right\rfloor m+n\left\lfloor\frac{m}{2}\right\rfloor-\left\lfloor\frac{n}{2}\right\rfloor\left\lfloor\frac{m}{2}\right\rfloor=nm-(n-\left\lfloor\frac{n}{2}\right\rfloor)(m-\left\lfloor\frac{n}{2}\right\rfloor)=nm-\left\lfloor\frac{n+1}{2}\right\rfloor\left\lfloor\frac{m+1}{2}\right\rfloor$。

    限制条件为黑点

    考虑无限制条件的方案,增加限定点为黑色一定是一个合法方案,则答案 ansans 一定满足 $nm-\left\lfloor\frac{n+1}{2}\right\rfloor\left\lfloor\frac{m+1}{2}\right\rfloor\leq ans\leq nm-\left\lfloor\frac{n+1}{2}\right\rfloor\left\lfloor\frac{m+1}{2}\right\rfloor+1$。

    则实际上仅需要考虑是否存在无限制条件的解 (a,b)(a,b) 被涂黑:

    分别考虑行和列,是同理的。以下考虑行:

    • 如果 n1(mod2)n\equiv 1\pmod 2,则考虑相邻两行的关系共有 n1n-1 对,而每涂黑一行仅会至多减少 22 对限制。故最小值为 n12\frac{n-1}{2} 行被涂黑。此时涂黑每一行都必须减少恰好 22 对限制。因此必须填涂第 2i(1in2)2i(1\le i\le \left\lfloor\frac{n}{2}\right\rfloor) 行。

    • 如果 n0(mod2)n\equiv 0\pmod 2,且 a0(mod2)a\equiv 0\pmod 2,则由无限制条件的方案,该点已被涂黑。

    • 如果 n0(mod2)n\equiv 0\pmod 2,且 a1(mod2)a\equiv 1\pmod 2。由于 nnmm 列的网格是上下对称的,则 (a,b)(a,b)(n+1a,b)(n+1-a,b) 的答案是相同的。而 n+1a0(mod2)n+1-a\equiv 0\pmod 2,故该点也可以被涂黑。

    综上条件,再对于行和列的条件再取或,则不存在存在无限制条件的解 (a,b)(a,b) 被涂黑当且仅当 nmab1(mod2)n\equiv m\equiv a\equiv b\equiv 1\pmod 2

    因此此时答案为 $\left\{\begin{aligned}&nm-\left\lfloor\frac{n+1}{2}\right\rfloor\left\lfloor\frac{m+1}{2}\right\rfloor+1,n\equiv m\equiv a\equiv b\equiv 1\pmod 2\\&nm-\left\lfloor\frac{n+1}{2}\right\rfloor\left\lfloor\frac{m+1}{2}\right\rfloor\quad\ \ \ ,\text{otherwise.}\end{aligned}\right.$。

    限制条件为白点

    考虑如果 (a,b)(a,b) 必须强制被涂白,则由条件“相邻两行中必须存在一行全部被染黑”,第 a1a-1 行和第 a+1a+1 行必须全部被涂黑。第 b1b-1 列和第 b+1b+1 列必须全部被涂黑。

    考虑被涂黑行列夹着的四个区域 $\left\{\begin{aligned}&x=a\\&yb+1\end{aligned}\right.$ $\left\{\begin{aligned}&xa+1\\&y=b\end{aligned}\right.$ 和剩下 44 个区域 $\left\{\begin{aligned}&x<a-1\\&y<b-1\end{aligned}\right.$ $\left\{\begin{aligned}&xb+1\end{aligned}\right.$ $\left\{\begin{aligned}&x>a+1\\&y>b+1\end{aligned}\right.$ $\left\{\begin{aligned}&x>a+1\\&y<b-1\end{aligned}\right.$,分别以 (a,b)(a,b) 点(沿四个方向)向外为正方向参考无限制条件的方案构造,依然是满足条件“相邻两行中必须存在一行全部被染黑”的最优解。</p>

    此时的构造 (x,y)(x,y) 为白点当且仅当 xa(mod2),yb(mod2)x\equiv a\pmod 2,y\equiv b\pmod 2。使用类似前文的证明可得构造是正确的。

    化简后答案为 $nm-\left\lfloor\frac{n+(a\bmod 2)}{2}\right\rfloor\left\lfloor\frac{m+(b\bmod 2)}{2}\right\rfloor$。

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