{ }codelper
布尔值空值 null暴力枚举P0362

坏掉的传感器和警报

仓库的警报装置把 s 个传感器的值用 g 个门组合起来,决定是否响警报。
传递值的电线有编号:i 号传感器的值在 i 号电线上,第 i 个门的结果在 s + i 号电线上。
第一行是 s、g 和测量次数 q,接下来 g 行依次给出各个门。
门的一行是 "and a b"、"or a b"、"xor a b"、"not a" 之一,a 和 b 是编号比这个门的结果电线小的电线。
a 和 b 可以是同一根电线。
最后一个门的结果就是警报。
接下来 q 行每行给出一次测量,一次测量是 1 号到 s 号传感器的 s 个值。
传感器的值是 yes 或 no,但坏掉的传感器的值无法知道,写作 ?。
对每次测量求两样东西。
第一样是判定:把不知道的值当作第三种值“未知”,依次计算各个门后得到的警报的值。
and:两个值中只要有一个是 no 就是 no,否则只要有一个未知就是未知,其余情况是 yes。
or:两个值中只要有一个是 yes 就是 yes,否则只要有一个未知就是未知,其余情况是 no。
xor:只要有一个未知就是未知,否则两个值不同是 yes,相同是 no。
not:未知还是未知,yes 变 no,no 变 yes。
警报的值是未知时判定为 unknown,否则是 yes 或 no。
第二样是个数:给每个坏掉的传感器填入 yes 或 no 的所有方法中,使警报为 yes 的方法数。
坏掉的传感器有 u 个时共有 2^u 种方法,没有坏掉的传感器时只有按给出的值这一种方法。
对每次测量,把判定和个数用一个空格隔开输出在一行。
因为每个门是单独计算的,所以判定是 unknown 时个数也可能是 0 或 2^u。

输入
1 ≤ s ≤ 20,1 ≤ g ≤ 100,1 ≤ q ≤ 20。
第 i 个门的 a、b 在 1 到 s + i − 1 之间。
一次测量中 ?
不超过 8 个。
值之间用一个空格隔开
输出
每次测量一行:判定(yes、no、unknown)和个数
样例 1 · stdin
3 3 4
and 1 2
not 3
or 5 4
yes yes no
? no yes
? no ?
no ? no
stdout
yes 1
no 0
unknown 2
yes 2
样例 2 · stdin
2 3 4
not 1
or 1 3
xor 4 2
? no
? yes
yes ?
no no
stdout
unknown 2
unknown 0
unknown 1
yes 1
main.py
输入(stdin)

运行时这些行会依次作为 input()/标准输入传入(运行中不会等待输入)。

$ 就绪

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其他语言怎么写?查看各语言题解 · 8 种语言题解

比较一下各语言把真、假再加上“未知”这三种值放在哪里。
C# 的 bool? 正好就是这道题的规则。
a & b、a | b、a ^ b、!a 把 null 当作未知,所以 null & false 是 false,null | true 是 true,!null 是 null。
不过 a && b 不能用在 bool? 上,是编译错误(CS0019),条件里要写 x == true。
其他语言要自己写函数。
未知在 Python 里用 None,JS 和 TS 用 null(TS 的类型是 boolean | null),Java 用 Boolean 的 null,C++ 用空的 std::optional<bool>,Craykon 用 空,C 则定义 enum { NO, YES, UNKNOWN }。
陷阱一:直接用语言自带的 and、or,答案会随左边是什么而变。
Python 的 None and False 是 None,而 False and None 是 False,False or None 是 None。
JS 的 null && false 是 null,Craykon 的 空 && 假 也是 空。
在第一个样例的第二次测量里,? and no 没能变成 no,判定就成了 unknown。
陷阱二:not。
Python not None、JS !null、Craykon !空 都是真;在 C 里把未知记作 2 的话,!2 是 0。
陷阱三:先判断“只要有未知就是未知”,? and no 就成了 unknown。
and 要先找 no,or 要先找 yes。
陷阱四:xor 只写成 a !== b 的话,JS 里 null !== false 是 true,未知就消失了(第二个样例的第一次测量)。
陷阱五:在 Java 里 Boolean a = null 时,if (!a) 会在取值时因 NullPointerException 停下。
要先问是不是 null。
陷阱六:把 C++ 的 std::optional<bool> 写成 if (a || b),问的不是值而是“里面有没有值”,所以即使里面是 false 也为真。
值要用 *a 取出。
陷阱七:数个数时,在 0 到 2^u − 1 的数 mask 中,第 j 位是第 j 个坏传感器的值。
用传感器编号 i 去看 mask >> i,在坏传感器编号靠后时就会出错(第一个样例的第三次测量)。
判定和个数量的是不同的东西。
第二个样例的 x or not x 不管 x 是什么都是 yes,但逐个门计算得到的是 unknown。

Pythonmain.py · 71 行
import sys  def and3(a, b):    if a is False or b is False:        return False  # 한쪽이 거짓이면 다른 쪽을 몰라도 거짓    if a is None or b is None:        return None    return True  def or3(a, b):    if a is True or b is True:        return True    if a is None or b is None:        return None    return False  def xor3(a, b):    if a is None or b is None:        return None    return a != b  def not3(a):    return None if a is None else not a  def evaluate(gates, wires):    """wires 앞쪽에 센서 값이 들어 있다. 게이트를 차례로 계산해 마지막 전선의 값을 돌려준다."""    wires = wires[:]    for op, a, b in gates:        if op == "and":            wires.append(and3(wires[a], wires[b]))        elif op == "or":            wires.append(or3(wires[a], wires[b]))        elif op == "xor":            wires.append(xor3(wires[a], wires[b]))        else:            wires.append(not3(wires[a]))    return wires[-1]  def main():    lines = sys.stdin.read().split("\n")    s, g, q = map(int, lines[0].split())    gates = []    for line in lines[1:1 + g]:        parts = line.split()        a = int(parts[1]) - 1        b = int(parts[2]) - 1 if len(parts) == 3 else a        gates.append((parts[0], a, b))    word = {"yes": True, "no": False, "?": None}    out = []    for line in lines[1 + g:1 + g + q]:        sensors = [word[w] for w in line.split()]        result = evaluate(gates, sensors)        unknown = [i for i in range(s) if sensors[i] is None]        count = 0        for mask in range(1 << len(unknown)):            for j, i in enumerate(unknown):  # mask의 j번째 비트 = j번째 고장 센서                sensors[i] = (mask >> j) & 1 == 1            if evaluate(gates, sensors) is True:                count += 1        name = "unknown" if result is None else ("yes" if result else "no")        out.append(f"{name} {count}")    print("\n".join(out))  main()
JavaScriptmain.js · 42 行
const lines = require("fs").readFileSync(0, "utf8").split("\n"); // 세 값 논리: true, false, null(모름)const and3 = (a, b) => (a === false || b === false ? false : a === null || b === null ? null : true);const or3 = (a, b) => (a === true || b === true ? true : a === null || b === null ? null : false);const xor3 = (a, b) => (a === null || b === null ? null : a !== b);const not3 = (a) => (a === null ? null : !a); // 앞쪽에 센서 값이 든 배열을 받아, 게이트를 차례로 계산한 마지막 전선의 값을 돌려준다function evaluate(gates, sensors) {  const wires = sensors.slice();  for (const [op, a, b] of gates) {    if (op === "and") wires.push(and3(wires[a], wires[b]));    else if (op === "or") wires.push(or3(wires[a], wires[b]));    else if (op === "xor") wires.push(xor3(wires[a], wires[b]));    else wires.push(not3(wires[a]));  }  return wires[wires.length - 1];} const [s, g, q] = lines[0].trim().split(" ").map(Number);const gates = [];for (let i = 1; i <= g; i++) {  const parts = lines[i].trim().split(" ");  const a = Number(parts[1]) - 1;  const b = parts.length === 3 ? Number(parts[2]) - 1 : a;  gates.push([parts[0], a, b]);}const out = [];for (let t = 0; t < q; t++) {  const sensors = lines[1 + g + t].trim().split(" ").map((w) => (w === "?" ? null : w === "yes"));  const result = evaluate(gates, sensors);  const unknown = [];  for (let i = 0; i < s; i++) if (sensors[i] === null) unknown.push(i);  let count = 0;  for (let mask = 0; mask < 1 << unknown.length; mask++) {    unknown.forEach((i, j) => { sensors[i] = ((mask >> j) & 1) === 1; }); // j번째 비트 = j번째 고장 센서    if (evaluate(gates, sensors) === true) count++;  }  out.push((result === null ? "unknown" : result ? "yes" : "no") + " " + count);}console.log(out.join("\n"));
TypeScriptmain.ts · 46 行
import { readFileSync } from "node:fs"; type Tri = boolean | null; // null = 모름type Gate = { op: string; a: number; b: number }; const lines: string[] = readFileSync(0, "utf8").split("\n"); const and3 = (a: Tri, b: Tri): Tri => (a === false || b === false ? false : a === null || b === null ? null : true);const or3 = (a: Tri, b: Tri): Tri => (a === true || b === true ? true : a === null || b === null ? null : false);const xor3 = (a: Tri, b: Tri): Tri => (a === null || b === null ? null : a !== b);const not3 = (a: Tri): Tri => (a === null ? null : !a); // 앞쪽에 센서 값이 든 배열을 받아, 게이트를 차례로 계산한 마지막 전선의 값을 돌려준다function evaluate(gates: Gate[], sensors: Tri[]): Tri {  const wires: Tri[] = sensors.slice();  for (const { op, a, b } of gates) {    if (op === "and") wires.push(and3(wires[a], wires[b]));    else if (op === "or") wires.push(or3(wires[a], wires[b]));    else if (op === "xor") wires.push(xor3(wires[a], wires[b]));    else wires.push(not3(wires[a]));  }  return wires[wires.length - 1];} const [s, g, q]: number[] = lines[0].trim().split(" ").map(Number);const gates: Gate[] = [];for (let i = 1; i <= g; i++) {  const parts: string[] = lines[i].trim().split(" ");  const a = Number(parts[1]) - 1;  const b = parts.length === 3 ? Number(parts[2]) - 1 : a;  gates.push({ op: parts[0], a, b });}const out: string[] = [];for (let t = 0; t < q; t++) {  const sensors: Tri[] = lines[1 + g + t].trim().split(" ").map((w: string): Tri => (w === "?" ? null : w === "yes"));  const result: Tri = evaluate(gates, sensors);  const unknown: number[] = [];  for (let i = 0; i < s; i++) if (sensors[i] === null) unknown.push(i);  let count = 0;  for (let mask = 0; mask < 1 << unknown.length; mask++) {    unknown.forEach((i: number, j: number) => { sensors[i] = ((mask >> j) & 1) === 1; }); // j번째 비트 = j번째 고장 센서    if (evaluate(gates, sensors) === true) count++;  }  out.push((result === null ? "unknown" : result ? "yes" : "no") + " " + count);}console.log(out.join("\n"));
JavaMain.java · 80 行
import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.InputStreamReader; public class Main {    // 세 값 논리: Boolean.TRUE, Boolean.FALSE, null(모름). null을 boolean으로 풀면 NullPointerException이라 먼저 null인지 본다.    static Boolean and3(Boolean a, Boolean b) {        if ((a != null && !a) || (b != null && !b)) return false;        if (a == null || b == null) return null;        return true;    }     static Boolean or3(Boolean a, Boolean b) {        if ((a != null && a) || (b != null && b)) return true;        if (a == null || b == null) return null;        return false;    }     static Boolean xor3(Boolean a, Boolean b) {        if (a == null || b == null) return null;        return a.booleanValue() != b.booleanValue();    }     static Boolean not3(Boolean a) {        return a == null ? null : !a;    }     static String[] op;    static int[] ga, gb;     // wires 앞쪽 s칸에 센서 값이 들어 있다. 게이트를 차례로 계산해 마지막 전선의 값을 돌려준다.    static Boolean evaluate(Boolean[] wires, int s) {        for (int i = 0; i < op.length; i++) {            Boolean a = wires[ga[i]], b = wires[gb[i]];            Boolean r;            switch (op[i]) {                case "and": r = and3(a, b); break;                case "or": r = or3(a, b); break;                case "xor": r = xor3(a, b); break;                default: r = not3(a);            }            wires[s + i] = r;        }        return wires[s + op.length - 1];    }     public static void main(String[] args) throws IOException {        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));        String[] head = in.readLine().trim().split(" ");        int s = Integer.parseInt(head[0]), g = Integer.parseInt(head[1]), q = Integer.parseInt(head[2]);        op = new String[g];        ga = new int[g];        gb = new int[g];        for (int i = 0; i < g; i++) {            String[] parts = in.readLine().trim().split(" ");            op[i] = parts[0];            ga[i] = Integer.parseInt(parts[1]) - 1;            gb[i] = parts.length == 3 ? Integer.parseInt(parts[2]) - 1 : ga[i];        }        StringBuilder out = new StringBuilder();        Boolean[] wires = new Boolean[s + g];        for (int t = 0; t < q; t++) {            String[] words = in.readLine().trim().split(" ");            int[] unknown = new int[s];            int u = 0;            for (int i = 0; i < s; i++) {                if (words[i].equals("?")) { wires[i] = null; unknown[u++] = i; }                else wires[i] = words[i].equals("yes");            }            Boolean result = evaluate(wires, s);            int count = 0;            for (int mask = 0; mask < (1 << u); mask++) {                for (int j = 0; j < u; j++) wires[unknown[j]] = ((mask >> j) & 1) == 1; // j번째 비트 = j번째 고장 센서                if (Boolean.TRUE.equals(evaluate(wires, s))) count++;            }            out.append(result == null ? "unknown" : result ? "yes" : "no").append(' ').append(count).append('\n');        }        System.out.print(out);    }}
C#Main.cs · 66 行
using System;using System.Text; class Program{    static string[] op;    static int[] ga, gb;     // wires 앞쪽 s칸에 센서 값이 들어 있다. 게이트를 차례로 계산해 마지막 전선의 값을 돌려준다.    // bool?의 &, |, ^, !는 null을 '모름'으로 다루는 세 값 논리 그대로다(false & null은 false, true | null은 true).    static bool? Evaluate(bool?[] wires, int s)    {        for (int i = 0; i < op.Length; i++)        {            bool? a = wires[ga[i]], b = wires[gb[i]];            bool? r;            switch (op[i])            {                case "and": r = a & b; break;                case "or": r = a | b; break;                case "xor": r = a ^ b; break;                default: r = !a; break;            }            wires[s + i] = r;        }        return wires[s + op.Length - 1];    }     static void Main()    {        string[] head = Console.ReadLine().Trim().Split(' ');        int s = int.Parse(head[0]), g = int.Parse(head[1]), q = int.Parse(head[2]);        op = new string[g];        ga = new int[g];        gb = new int[g];        for (int i = 0; i < g; i++)        {            string[] parts = Console.ReadLine().Trim().Split(' ');            op[i] = parts[0];            ga[i] = int.Parse(parts[1]) - 1;            gb[i] = parts.Length == 3 ? int.Parse(parts[2]) - 1 : ga[i];        }        var sb = new StringBuilder();        var wires = new bool?[s + g];        for (int t = 0; t < q; t++)        {            string[] words = Console.ReadLine().Trim().Split(' ');            var unknown = new int[s];            int u = 0;            for (int i = 0; i < s; i++)            {                if (words[i] == "?") { wires[i] = null; unknown[u++] = i; }                else wires[i] = words[i] == "yes";            }            bool? result = Evaluate(wires, s);            int count = 0;            for (int mask = 0; mask < (1 << u); mask++)            {                for (int j = 0; j < u; j++) wires[unknown[j]] = ((mask >> j) & 1) == 1; // j번째 비트 = j번째 고장 센서                if (Evaluate(wires, s) == true) count++;            }            sb.Append(result == null ? "unknown" : result == true ? "yes" : "no").Append(' ').Append(count).Append('\n');        }        Console.Write(sb);    }}
C++main.cpp · 81 行
#include <iostream>#include <optional>#include <string>#include <vector>using namespace std; using Tri = optional<bool>; // 비어 있으면 모름. if (x)는 '값이 있나'를 묻는 것이라 값은 *x로 꺼낸다 Tri and3(Tri a, Tri b) {    if ((a && !*a) || (b && !*b)) return false; // 한쪽이 거짓이면 다른 쪽을 몰라도 거짓    if (!a || !b) return nullopt;    return true;} Tri or3(Tri a, Tri b) {    if ((a && *a) || (b && *b)) return true;    if (!a || !b) return nullopt;    return false;} Tri xor3(Tri a, Tri b) {    if (!a || !b) return nullopt;    return *a != *b;} Tri not3(Tri a) {    if (!a) return nullopt;    return !*a;} struct Gate {    string op;    int a, b;}; // wires 앞쪽 s칸에 센서 값이 들어 있다. 게이트를 차례로 계산해 마지막 전선의 값을 돌려준다.Tri evaluate(const vector<Gate>& gates, vector<Tri>& wires, int s) {    for (size_t i = 0; i < gates.size(); i++) {        const Gate& gate = gates[i];        Tri a = wires[gate.a], b = wires[gate.b];        if (gate.op == "and") wires[s + i] = and3(a, b);        else if (gate.op == "or") wires[s + i] = or3(a, b);        else if (gate.op == "xor") wires[s + i] = xor3(a, b);        else wires[s + i] = not3(a);    }    return wires.back();} int main() {    int s, g, q;    cin >> s >> g >> q;    vector<Gate> gates(g);    for (Gate& gate : gates) {        cin >> gate.op >> gate.a;        gate.a--;        gate.b = gate.a;        if (gate.op != "not") {            cin >> gate.b;            gate.b--;        }    }    vector<Tri> wires(s + g);    for (int t = 0; t < q; t++) {        vector<int> unknown;        for (int i = 0; i < s; i++) {            string word;            cin >> word;            if (word == "?") { wires[i] = nullopt; unknown.push_back(i); }            else wires[i] = word == "yes";        }        Tri result = evaluate(gates, wires, s);        int count = 0;        int u = (int)unknown.size();        for (int mask = 0; mask < (1 << u); mask++) {            for (int j = 0; j < u; j++) wires[unknown[j]] = ((mask >> j) & 1) == 1; // j번째 비트 = j번째 고장 센서            if (evaluate(gates, wires, s) == Tri(true)) count++;        }        cout << (!result ? "unknown" : *result ? "yes" : "no") << " " << count << "\n";    }    return 0;}
Cmain.c · 79 行
#include <stdio.h>#include <string.h> /* 세 값 논리: C의 bool은 두 값뿐이라 열거형을 따로 만든다 */typedef enum { NO = 0, YES = 1, UNKNOWN = 2 } Tri; static Tri and3(Tri a, Tri b) {    if (a == NO || b == NO) return NO; /* 한쪽이 거짓이면 다른 쪽을 몰라도 거짓 */    if (a == UNKNOWN || b == UNKNOWN) return UNKNOWN;    return YES;} static Tri or3(Tri a, Tri b) {    if (a == YES || b == YES) return YES;    if (a == UNKNOWN || b == UNKNOWN) return UNKNOWN;    return NO;} static Tri xor3(Tri a, Tri b) {    if (a == UNKNOWN || b == UNKNOWN) return UNKNOWN;    return a != b ? YES : NO;} static Tri not3(Tri a) {    if (a == UNKNOWN) return UNKNOWN;    return a == YES ? NO : YES;} static int s, g;static char op[100];static int ga[100], gb[100];static Tri wires[120]; /* wires 앞쪽 s칸에 센서 값이 들어 있다. 게이트를 차례로 계산해 마지막 전선의 값을 돌려준다. */static Tri evaluate(void) {    for (int i = 0; i < g; i++) {        Tri a = wires[ga[i]], b = wires[gb[i]];        switch (op[i]) {            case 'a': wires[s + i] = and3(a, b); break;            case 'o': wires[s + i] = or3(a, b); break;            case 'x': wires[s + i] = xor3(a, b); break;            default: wires[s + i] = not3(a);        }    }    return wires[s + g - 1];} int main(void) {    int q;    if (scanf("%d %d %d", &s, &g, &q) != 3) return 0;    for (int i = 0; i < g; i++) {        char name[8];        if (scanf("%7s %d", name, &ga[i]) != 2) return 0;        op[i] = name[0];        ga[i]--;        gb[i] = ga[i];        if (strcmp(name, "not") != 0) {            if (scanf("%d", &gb[i]) != 1) return 0;            gb[i]--;        }    }    for (int t = 0; t < q; t++) {        int unknown[20], u = 0;        for (int i = 0; i < s; i++) {            char word[8];            if (scanf("%7s", word) != 1) return 0;            if (word[0] == '?') { wires[i] = UNKNOWN; unknown[u++] = i; }            else wires[i] = word[0] == 'y' ? YES : NO;        }        Tri result = evaluate();        int count = 0;        for (int mask = 0; mask < (1 << u); mask++) {            for (int j = 0; j < u; j++) wires[unknown[j]] = ((mask >> j) & 1) ? YES : NO; /* j번째 비트 = j번째 고장 센서 */            if (evaluate() == YES) count++;        }        printf("%s %d\n", result == UNKNOWN ? "unknown" : result == YES ? "yes" : "no", count);    }    return 0;}
Craykonmain.cray · 143 行
// 세 값 논리: 참, 거짓, 빈값(모름)그리고3(a, b){    如果 (a == 假 || b == 假)    {        返回 假; // 한쪽이 거짓이면 다른 쪽을 몰라도 거짓    }    如果 (a == 空 || b == 空)    {        返回 空;    }    返回 真;} 또는3(a, b){    如果 (a == 真 || b == 真)    {        返回 真;    }    如果 (a == 空 || b == 空)    {        返回 空;    }    返回 假;} 다름3(a, b){    如果 (a == 空 || b == 空)    {        返回 空;    }    返回 a != b;} 아님3(a){    如果 (a == 空)    {        返回 空;    }    返回 !a;} // wires 앞쪽 s칸에 센서 값이 들어 있다. 게이트를 차례로 계산해 마지막 전선의 값을 돌려준다.계산(ops, ga, gb, wires, s){    g = ops.数量;    循环 (i = 0; i < g; i++)    {        a = wires[ga[i]];        b = wires[gb[i]];        如果 (ops[i] == "and")        {            wires[s + i] = 그리고3(a, b);        }        否则 如果 (ops[i] == "or")        {            wires[s + i] = 또는3(a, b);        }        否则 如果 (ops[i] == "xor")        {            wires[s + i] = 다름3(a, b);        }        否则        {            wires[s + i] = 아님3(a);        }    }    返回 wires[s + g - 1];} head = 控制台.读数字();s = head[0];g = head[1];q = head[2];ops = [];ga = [];gb = [];循环 (i = 0; i < g; i++){    parts = 控制台.读行().去空白().分割(" ");    ops.添加(parts[0]);    ga.添加(parts[1].转数字() - 1);    如果 (parts.数量 == 3)    {        gb.添加(parts[2].转数字() - 1);    }    否则    {        gb.添加(parts[1].转数字() - 1);    }}wires = 新列表(s + g, 空);循环 (t = 0; t < q; t++){    words = 控制台.读行().去空白().分割(" ");    unknown = [];    循环 (i = 0; i < s; i++)    {        如果 (words[i] == "?")        {            wires[i] = 空;            unknown.添加(i);        }        否则        {            wires[i] = words[i] == "yes";        }    }    result = 계산(ops, ga, gb, wires, s);    u = unknown.数量;    total = 1;    循环 (j = 0; j < u; j++)    {        total = total * 2;    }    count = 0;    循环 (mask = 0; mask < total; mask++)    {        rest = mask;        循环 (j = 0; j < u; j++)        {            wires[unknown[j]] = rest % 2 == 1; // j번째 비트 = j번째 고장 센서            rest = 数学.商(rest, 2);        }        如果 (계산(ops, ga, gb, wires, s) == 真)        {            count = count + 1;        }    }    name = "no";    如果 (result == 空)    {        name = "unknown";    }    否则 如果 (result)    {        name = "yes";    }    控制台.输出(name + " " + count);}