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test/aoj-jag-summer-2971.test.cpp
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- Problem: https://onlinejudge.u-aizu.ac.jp/challenges/sources/JAG/Summer/2971
Depends on
四則演算において自動で mod を取るクラス
(cpp/modint.hpp)
- 関数オブジェクトを定義する
(cpp/more_functional.hpp)
- ポテンシャル付きUnionFind
(cpp/potentialized-unionfind.hpp)
Code
#define PROBLEM "https://onlinejudge.u-aizu.ac.jp/challenges/sources/JAG/Summer/2971"
#include <array>
#include <iostream>
#include "../cpp/modint.hpp"
#include "../cpp/potentialized-unionfind.hpp"
template <typename mint>
bool solve(int n, const std::vector<std::array<int, 3>>& abx) {
UnionFindMul<mint> uf(n);
for (auto [a, b, x] : abx) {
mint mx = x;
if (mx != 0) {
if (uf.same(a, b)) {
if (uf.diff(a, b) != mx) {
return false;
}
} else {
uf.merge(a, b, mx);
}
}
}
return true;
}
int main() {
using mint3 = modint998244353;
using mint7 = modint1000000007;
using mint9 = static_modint<1000000009U>;
int n, m;
std::cin >> n >> m;
std::vector<std::array<int, 3>> abx(m);
for (auto& [a, b, x] : abx) {
std::cin >> a >> b >> x;
a--;
b--;
}
if (solve<mint3>(n, abx) && solve<mint7>(n, abx) && solve<mint9>(n, abx)) {
std::cout << "Yes" << std::endl;
} else {
std::cout << "No" << std::endl;
}
}#line 1 "test/aoj-jag-summer-2971.test.cpp"
#define PROBLEM "https://onlinejudge.u-aizu.ac.jp/challenges/sources/JAG/Summer/2971"
#include <array>
#include <iostream>
#line 2 "cpp/modint.hpp"
/**
* @file modint.hpp
* @brief 四則演算において自動で mod を取るクラス
*/
#line 9 "cpp/modint.hpp"
#include <utility>
#include <limits>
#include <type_traits>
#include <cstdint>
#include <cassert>
namespace detail {
static constexpr std::uint16_t prime32_bases[] {
15591, 2018, 166, 7429, 8064, 16045, 10503, 4399, 1949, 1295, 2776, 3620, 560, 3128, 5212, 2657,
2300, 2021, 4652, 1471, 9336, 4018, 2398, 20462, 10277, 8028, 2213, 6219, 620, 3763, 4852, 5012,
3185, 1333, 6227, 5298, 1074, 2391, 5113, 7061, 803, 1269, 3875, 422, 751, 580, 4729, 10239,
746, 2951, 556, 2206, 3778, 481, 1522, 3476, 481, 2487, 3266, 5633, 488, 3373, 6441, 3344,
17, 15105, 1490, 4154, 2036, 1882, 1813, 467, 3307, 14042, 6371, 658, 1005, 903, 737, 1887,
7447, 1888, 2848, 1784, 7559, 3400, 951, 13969, 4304, 177, 41, 19875, 3110, 13221, 8726, 571,
7043, 6943, 1199, 352, 6435, 165, 1169, 3315, 978, 233, 3003, 2562, 2994, 10587, 10030, 2377,
1902, 5354, 4447, 1555, 263, 27027, 2283, 305, 669, 1912, 601, 6186, 429, 1930, 14873, 1784,
1661, 524, 3577, 236, 2360, 6146, 2850, 55637, 1753, 4178, 8466, 222, 2579, 2743, 2031, 2226,
2276, 374, 2132, 813, 23788, 1610, 4422, 5159, 1725, 3597, 3366, 14336, 579, 165, 1375, 10018,
12616, 9816, 1371, 536, 1867, 10864, 857, 2206, 5788, 434, 8085, 17618, 727, 3639, 1595, 4944,
2129, 2029, 8195, 8344, 6232, 9183, 8126, 1870, 3296, 7455, 8947, 25017, 541, 19115, 368, 566,
5674, 411, 522, 1027, 8215, 2050, 6544, 10049, 614, 774, 2333, 3007, 35201, 4706, 1152, 1785,
1028, 1540, 3743, 493, 4474, 2521, 26845, 8354, 864, 18915, 5465, 2447, 42, 4511, 1660, 166,
1249, 6259, 2553, 304, 272, 7286, 73, 6554, 899, 2816, 5197, 13330, 7054, 2818, 3199, 811,
922, 350, 7514, 4452, 3449, 2663, 4708, 418, 1621, 1171, 3471, 88, 11345, 412, 1559, 194,
};
static constexpr bool is_SPRP(std::uint32_t n, std::uint32_t a) noexcept {
std::uint32_t d = n - 1;
std::uint32_t s = 0;
while ((d & 1) == 0) {
++s;
d >>= 1;
}
std::uint64_t cur = 1;
std::uint64_t pw = d;
while (pw) {
if (pw & 1) cur = (cur * a) % n;
a = (static_cast<std::uint64_t>(a) * a) % n;
pw >>= 1;
}
if (cur == 1) return true;
for (std::uint32_t r = 0; r < s; ++r) {
if (cur == n - 1) return true;
cur = (cur * cur) % n;
}
return false;
}
// 32ビット符号なし整数の素数判定
// 参考: M. Forisek and J. Jancina, “Fast Primality Testing for Integers That Fit into a Machine Word,” presented at the Conference on Current Trends in Theory and Practice of Informatics, 2015.
[[nodiscard]]
static constexpr bool is_prime32(std::uint32_t x) noexcept {
if (x == 2 || x == 3 || x == 5 || x == 7) return true;
if (x % 2 == 0 || x % 3 == 0 || x % 5 == 0 || x % 7 == 0) return false;
if (x < 121) return (x > 1);
std::uint64_t h = x;
h = ((h >> 16) ^ h) * 0x45d9f3b;
h = ((h >> 16) ^ h) * 0x45d9f3b;
h = ((h >> 16) ^ h) & 0xff;
return is_SPRP(x, prime32_bases[h]);
}
}
/// @brief static_modint と dynamic_modint の実装を CRTP によって行うためのクラステンプレート
/// @tparam Modint このクラステンプレートを継承するクラス
template <class Modint>
class modint_base {
public:
/// @brief 保持する値の型
using value_type = std::uint32_t;
/// @brief 0 で初期化します。
constexpr modint_base() noexcept
: m_value{ 0 } {}
/// @brief @c value の剰余で初期化します。
/// @param value 初期化に使う値
template <class SignedIntegral, std::enable_if_t<std::is_integral_v<SignedIntegral> && std::is_signed_v<SignedIntegral>>* = nullptr>
constexpr modint_base(SignedIntegral value) noexcept
: m_value{ static_cast<value_type>((static_cast<long long>(value) % Modint::mod() + Modint::mod()) % Modint::mod()) } {}
/// @brief @c value の剰余で初期化します。
/// @param value 初期化に使う値
template <class UnsignedIntegral, std::enable_if_t<std::is_integral_v<UnsignedIntegral> && std::is_unsigned_v<UnsignedIntegral>>* = nullptr>
constexpr modint_base(UnsignedIntegral value) noexcept
: m_value{ static_cast<value_type>(value % Modint::mod()) } {}
/// @brief 保持している値を取得します。
/// @return 保持している値
[[nodiscard]]
constexpr value_type value() const noexcept {
return m_value;
}
/// @brief 保持している値をインクリメントして、剰余を取ります。
/// @return @c *this
constexpr Modint& operator++() noexcept {
++m_value;
if (m_value == Modint::mod()) {
m_value = 0;
}
return static_cast<Modint&>(*this);
}
/// @brief 保持している値をインクリメントして、剰余を取ります。
/// @return @c *this
constexpr Modint operator++(int) noexcept {
auto x = static_cast<const Modint&>(*this);
++*this;
return x;
}
/// @brief 保持している値をデクリメントして、剰余を取ります。
/// @return @c *this
constexpr Modint& operator--() noexcept {
if (m_value == 0) {
m_value = Modint::mod();
}
--m_value;
return static_cast<Modint&>(*this);
}
/// @brief 保持している値をデクリメントして、剰余を取ります。
/// @return @c *this
constexpr Modint operator--(int) noexcept {
auto x = static_cast<const Modint&>(*this);
--*this;
return x;
}
/// @brief 保持している値に @c x の持つ値を足して、剰余を取ります。
/// @param x 足す数
/// @return @c *this
constexpr Modint& operator+=(const Modint& x) noexcept {
m_value += x.m_value;
if (m_value >= Modint::mod()) {
m_value -= Modint::mod();
}
return static_cast<Modint&>(*this);
}
/// @brief 保持している値から @c x の持つ値を引いて、剰余を取ります。
/// @param x 引く数
/// @return @c *this
constexpr Modint& operator-=(const Modint& x) noexcept {
m_value -= x.m_value;
if (m_value >= Modint::mod()) {
m_value += Modint::mod();
}
return static_cast<Modint&>(*this);
}
/// @brief 保持している値に @c x の持つ値を掛けて、剰余を取ります。
/// @param x 掛ける数
/// @return @c *this
constexpr Modint& operator*=(const Modint& x) noexcept {
m_value = static_cast<value_type>(static_cast<std::uint64_t>(m_value) * x.m_value % Modint::mod());
return static_cast<Modint&>(*this);
}
/// @brief 保持している値を @c x の持つ値で割って、剰余を取ります。
/// @remark 時間計算量： @f$O(\log x)@f$
/// @param x 割る数
/// @return @c *this
constexpr Modint& operator/=(const Modint& x) noexcept {
return *this *= x.inv();
}
/// @brief 自身のコピーを返します。
/// @return @c *this
[[nodiscard]]
constexpr Modint operator+() const noexcept {
return static_cast<const Modint&>(*this);
}
/// @brief 自身の反数を返します。
/// @return 自身の反数
[[nodiscard]]
constexpr Modint operator-() const noexcept {
return 0 - static_cast<const Modint&>(*this);
}
/// @brief 自身の @c n 乗を返します。
/// @remark 時間計算量： @f$O(\log n)@f$
/// @param n 指数
/// @return 自身の @c n 乗
[[nodiscard]]
constexpr Modint pow(unsigned long long n) const noexcept {
Modint x = 1;
Modint y = static_cast<const Modint&>(*this);
while (n) {
if (n & 1) {
x *= y;
}
y *= y;
n >>= 1;
}
return x;
}
/// @brief 自身の逆数を返します。
/// @remark 時間計算量： @f$O(\log value)@f$
/// @return 自身の逆数
[[nodiscard]]
constexpr Modint inv() const noexcept {
long long a = Modint::mod();
long long b = m_value;
long long x = 0;
long long y = 1;
while (b) {
auto t = a / b;
auto u = a - t * b;
a = b;
b = u;
u = x - t * y;
x = y;
y = u;
}
assert(a == 1 && "The inverse element does not exist.");
x %= Modint::mod();
if (x < 0) {
x += Modint::mod();
}
return x;
}
/// @brief @c x に @c y を足したオブジェクトを返します。
/// @param x 足される数
/// @param y 足す数
/// @return @c x に @c y を足したオブジェクト
[[nodiscard]]
friend constexpr Modint operator+(const Modint& x, const Modint& y) noexcept {
return std::move(Modint{ x } += y);
}
/// @brief @c x から @c y を引いたオブジェクトを返します。
/// @param x 引かれる数
/// @param y 引く数
/// @return @c x から @c y を引いたオブジェクト
[[nodiscard]]
friend constexpr Modint operator-(const Modint& x, const Modint& y) noexcept {
return std::move(Modint{ x } -= y);
}
/// @brief @c x に @c y を掛けたオブジェクトを返します。
/// @param x 掛けられる数
/// @param y 掛ける数
/// @return @c x に @c y を掛けたオブジェクト
[[nodiscard]]
friend constexpr Modint operator*(const Modint& x, const Modint& y) noexcept {
return std::move(Modint{ x } *= y);
}
/// @brief @c x を @c y で割ったオブジェクトを返します。
/// @param x 割られる数
/// @param y 割る数
/// @return @c x を @c y で割ったオブジェクト
[[nodiscard]]
friend constexpr Modint operator/(const Modint& x, const Modint& y) noexcept {
return std::move(Modint{ x } /= y);
}
/// @brief @c x と @c y の保持する値が等しいかどうかを調べます。
/// @return @c x と @c y の保持する値が等しければ @c true 、そうでなければ @c false
[[nodiscard]]
friend constexpr bool operator==(const Modint& x, const Modint& y) noexcept {
return x.m_value == y.m_value;
}
/// @brief @c x と @c y の保持する値が等しくないかどうかを調べます。
/// @return @c x と @c y の保持する値が等しければ @c false 、そうでなければ @c true
[[nodiscard]]
friend constexpr bool operator!=(const Modint& x, const Modint& y) noexcept {
return not (x == y);
}
/// @brief 入力ストリームから符号付き整数を読み取り、 @c x に格納します。
/// @tparam CharT 入力ストリームの文字型
/// @tparam Traits 入力ストリームの文字トレイト
/// @param is 入力ストリーム
/// @param x 入力を受け取るオブジェクト
/// @return @c is
template <class CharT, class Traits>
friend std::basic_istream<CharT, Traits>& operator>>(std::basic_istream<CharT, Traits>& is, Modint& x) {
long long tmp;
is >> tmp;
x = tmp;
return is;
}
/// @brief 出力ストリームに @c x の保持する値を出力します。
/// @tparam CharT 出力ストリームの文字型
/// @tparam Traits 出力ストリームの文字トレイト
/// @param os 出力ストリーム
/// @param x 出力するオブジェクト
/// @return @c os
template <class CharT, class Traits>
friend std::basic_ostream<CharT, Traits>& operator<<(std::basic_ostream<CharT, Traits>& os, const Modint& x) {
os << x.value();
return os;
}
protected:
value_type m_value;
};
/// @brief コンパイル時に法が決まるとき、四則演算において自動で mod を取るクラス
/// @tparam Mod 法
template <std::uint32_t Mod>
class static_modint : public modint_base<static_modint<Mod>> {
static_assert(Mod > 0 && Mod <= std::numeric_limits<std::uint32_t>::max() / 2);
private:
using base_type = modint_base<static_modint<Mod>>;
public:
using typename base_type::value_type;
/// @brief 法を取得します。
/// @return 法
[[nodiscard]]
static constexpr value_type mod() noexcept {
return Mod;
}
/// @brief 0 で初期化します。
constexpr static_modint() noexcept
: base_type{} {}
/// @brief @c value の剰余で初期化します。
/// @param value 初期化に使う値
template <class SignedIntegral, std::enable_if_t<std::is_integral_v<SignedIntegral>>* = nullptr>
constexpr static_modint(SignedIntegral value) noexcept
: base_type{value} {}
/// @brief 自身の逆数を返します。
/// @remark 時間計算量： @f$O(\log value)@f$
/// @return 自身の逆数
[[nodiscard]]
constexpr static_modint inv() const noexcept {
if constexpr (detail::is_prime32(Mod)) {
assert(this->m_value != 0 && "The inverse element of zero does not exist.");
return this->pow(Mod - 2);
}
else {
return base_type::inv();
}
}
};
/// @brief 実行時に法が決まるとき、四則演算において自動で mod を取るクラス
/// @tparam ID このIDごとに法を設定することができます
template <int ID>
class dynamic_modint : public modint_base<dynamic_modint<ID>> {
private:
using base_type = modint_base<dynamic_modint<ID>>;
public:
using typename base_type::value_type;
/// @brief 法を取得します。
/// @return 法
[[nodiscard]]
static value_type mod() noexcept {
return modulus;
}
/// @brief 法を設定します。
/// @param m 新しい法
static void set_mod(value_type m) noexcept {
assert(m > 0 && m <= std::numeric_limits<value_type>::max() / 2);
modulus = m;
}
/// @brief 0 で初期化します。
constexpr dynamic_modint() noexcept
: base_type{} {}
/// @brief @c value の剰余で初期化します。
/// @param value 初期化に使う値
template <class SignedIntegral, std::enable_if_t<std::is_integral_v<SignedIntegral>>* = nullptr>
constexpr dynamic_modint(SignedIntegral value) noexcept
: base_type{value} {}
private:
inline static value_type modulus = 998244353;
};
using modint998244353 = static_modint<998244353>;
using modint1000000007 = static_modint<1000000007>;
using modint = dynamic_modint<-1>;
#line 2 "cpp/potentialized-unionfind.hpp"
/**
* @file potentialized-unionfind.hpp
* @brief ポテンシャル付きUnionFind
*/
#line 8 "cpp/potentialized-unionfind.hpp"
#include <functional>
#include <stack>
#line 11 "cpp/potentialized-unionfind.hpp"
#include <vector>
#line 2 "cpp/more_functional.hpp"
/**
* @file more_functional.hpp
* @brief 関数オブジェクトを定義する
*/
#line 9 "cpp/more_functional.hpp"
#include <numeric>
#line 11 "cpp/more_functional.hpp"
namespace more_functional {
template <typename S>
struct Max {
const S operator()(const S& a, const S& b) const { return std::max(a, b); }
};
template <typename S>
struct Min {
const S operator()(const S& a, const S& b) const { return std::min(a, b); }
};
template <typename S, std::enable_if_t<std::is_integral_v<S>>* = nullptr>
struct Gcd {
constexpr S operator()(const S& a, const S& b) const { return std::gcd(a, b); }
};
template <typename S>
struct Zero {
S operator()() const { return S(0); }
};
template <typename S>
struct One {
S operator()() const { return S(1); }
};
template <typename S>
struct None {
S operator()() const { return S{}; }
};
template <typename S, std::enable_if_t<std::is_scalar_v<S>>* = nullptr>
struct MaxLimit {
constexpr S operator()() const { return std::numeric_limits<S>::max(); }
};
template <typename S, std::enable_if_t<std::is_scalar_v<S>>* = nullptr>
struct MinLimit {
constexpr S operator()() const { return std::numeric_limits<S>::lowest(); }
};
template <typename S>
struct Div {
S operator()(const S& a) const { return S(1) / a; }
};
} // namespace more_functional
#line 13 "cpp/potentialized-unionfind.hpp"
/**
* @brief ポテンシャル付きUnionFind
* @tparam S ポテンシャルの型
* @tparam Op Sの積のファンクタ
* @tparam E Sの単位元を返すファンクタ
* @tparam Inv Sの逆元を返すファンクタ
*/
template <typename S, class Op, class E, class Inv>
class PotentializedUnionFind {
private:
int _n;
// 負ならサイズ、非負なら親
std::vector<int> parent_or_size;
// 重み
std::vector<S> diff_weight;
inline constexpr static auto op = Op();
inline constexpr static auto e = E();
inline constexpr static auto inv = Inv();
public:
PotentializedUnionFind() : _n{}, parent_or_size{}, diff_weight{} {}
/**
* @param n 要素数
*/
explicit PotentializedUnionFind(int n) : _n(n), parent_or_size(n, -1), diff_weight(n, e()) {}
/**
* @brief 頂点aの属する連結成分の代表元
*/
int leader(int a) {
assert(0 <= a && a < _n);
if (parent_or_size[a] < 0) return a;
std::stack<int> stk;
stk.push(a);
while (parent_or_size[stk.top()] >= 0) {
stk.push(parent_or_size[stk.top()]);
}
const int root = stk.top();
stk.pop();
stk.pop();
while (!stk.empty()) {
diff_weight[stk.top()] = op(diff_weight[parent_or_size[stk.top()]], diff_weight[stk.top()]);
parent_or_size[stk.top()] = root;
stk.pop();
}
return root;
}
/**
* @brief a のグループと b のグループを統合する
* @param w (b のポテンシャル) - (a のポテンシャル)
* @return 連結したものの代表元
*/
int merge(int a, int b, S w) {
assert(0 <= a && a < _n);
assert(0 <= b && b < _n);
w = op(weight(a), w);
w = op(w, inv(weight(b)));
int x = leader(a), y = leader(b);
if (x == y) return x;
if (-parent_or_size[x] < -parent_or_size[y]) {
std::swap(x, y);
w = inv(w);
}
parent_or_size[x] += parent_or_size[y];
parent_or_size[y] = x;
diff_weight[y] = w;
return x;
}
/**
* @brief 頂点a,bが連結かどうか
*/
bool same(int a, int b) {
assert(0 <= a && a < _n);
assert(0 <= b && b < _n);
return leader(a) == leader(b);
}
/**
* @brief (b のポテンシャル) - (a のポテンシャル)
* @remark デフォルトコンストラクタで作られる S について Inv が定義されているならば、a == b を許容
*/
S diff(int a, int b) {
assert(same(a, b));
return op(inv(weight(a)), weight(b));
}
/**
* @brief 頂点aの属する連結成分のサイズ
*/
int size(int a) {
assert(0 <= a && a < _n);
return -parent_or_size[leader(a)];
}
/**
* @brief グラフを連結成分に分け、その情報を返す
* @return 「一つの連結成分の頂点番号のリスト」のリスト
*/
std::vector<std::vector<int>> groups() {
std::vector<int> leader_buf(_n), group_size(_n);
for (int i = 0; i < _n; i++) {
leader_buf[i] = leader(i);
group_size[leader_buf[i]]++;
}
std::vector<std::vector<int>> result(_n);
for (int i = 0; i < _n; i++) {
result[i].reserve(group_size[i]);
}
for (int i = 0; i < _n; i++) {
result[leader_buf[i]].push_back(i);
}
result.erase(std::remove_if(result.begin(), result.end(), [&](const std::vector<int>& v) { return v.empty(); }), result.end());
return result;
}
private:
S weight(int a) {
leader(a);
return diff_weight[a];
}
};
/**
* @tparam S 群の型
*/
template <typename S>
using UnionFindPlus = PotentializedUnionFind<S, std::plus<S>, more_functional::None<S>, std::negate<S>>;
/**
* @tparam S 群の型
*/
template <typename S>
using UnionFindMul = PotentializedUnionFind<S, std::multiplies<S>, more_functional::One<S>, more_functional::Div<S>>;
#line 8 "test/aoj-jag-summer-2971.test.cpp"
template <typename mint>
bool solve(int n, const std::vector<std::array<int, 3>>& abx) {
UnionFindMul<mint> uf(n);
for (auto [a, b, x] : abx) {
mint mx = x;
if (mx != 0) {
if (uf.same(a, b)) {
if (uf.diff(a, b) != mx) {
return false;
}
} else {
uf.merge(a, b, mx);
}
}
}
return true;
}
int main() {
using mint3 = modint998244353;
using mint7 = modint1000000007;
using mint9 = static_modint<1000000009U>;
int n, m;
std::cin >> n >> m;
std::vector<std::array<int, 3>> abx(m);
for (auto& [a, b, x] : abx) {
std::cin >> a >> b >> x;
a--;
b--;
}
if (solve<mint3>(n, abx) && solve<mint7>(n, abx) && solve<mint9>(n, abx)) {
std::cout << "Yes" << std::endl;
} else {
std::cout << "No" << std::endl;
}
}