1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23
 24
 25
 26
 27
 28
 29
 30
 31
 32
 33
 34
 35
 36
 37
 38
 39
 40
 41
 42
 43
 44
 45
 46
 47
 48
 49
 50
 51
 52
 53
 54
 55
 56
 57
 58
 59
 60
 61
 62
 63
 64
 65
 66
 67
 68
 69
 70
 71
 72
 73
 74
 75
 76
 77
 78
 79
 80
 81
 82
 83
 84
 85
 86
 87
 88
 89
 90
 91
 92
 93
 94
 95
 96
 97
 98
 99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
#include <iostream>
#include <string>
#include <list>

bool exists(
        std::list<int> list,
        int target
) {
    bool exists = false;
    for (int i: list) {
        if (i == target) {
            exists = true;
            break;
        }
    }
    return exists;
}

int power(int base, int power) {
    int result = 1;
    for (int i = 1; i <= power; i++) {
        result *= base;
    }
    return result;
}

int sumaMocyBitowych(int n) {
    if (n == 1) return 1;
    else return 2 * sumaMocyBitowych(n - 1) + power(2, n - 1);
}

int ileBitowPotrzeba(int mocBitowa) {
    int ileBitow = 1;
    while (mocBitowa > sumaMocyBitowych(ileBitow)) {
        ileBitow += 1;
    }
    return ileBitow;
}

int mocBitowaLiczby(int liczba) {
    unsigned int count = 0;
    while (liczba) {
        count += liczba & 1;
        liczba >>= 1;
    }
    return count;
}

int minimalnaLiczbaPoczatkowaDlaPojemnosciBitowej(int pojemnosc) {
    int wartosc = 0;
    int i = 1;
    for(i=1;; i++) {
        wartosc = wartosc + mocBitowaLiczby(i);
        if (wartosc > pojemnosc) break;
    }
    return i;
}

std::list<int> wyznaczCiagDlaMocy(
        int n,
        std::list<int> uzyteLiczby
) {
    if (n <= 0) {
        //std::cerr << "N should not be null."  << "\n";
        return uzyteLiczby;
    }

    int ileBitow = ileBitowPotrzeba(n);
    int mocBitow = sumaMocyBitowych(ileBitow);
    int zapasMocyBitow = mocBitow - n;
    int najwiekszaLiczba = power(2, ileBitow) - 1;
    bool czyNajwiekszaLiczbaMusiBycUzyta = ileBitow > zapasMocyBitow;
    int nastepnaLiczba;

    if (czyNajwiekszaLiczbaMusiBycUzyta) {
        if (exists(uzyteLiczby, najwiekszaLiczba)) {
            //std::cerr << "It is not possible to prepare results."  << "\n";
            throw std::invalid_argument("It is not possible to prepare results.");
        }
        nastepnaLiczba = najwiekszaLiczba;
    } else {
        if (!uzyteLiczby.empty()) {
            nastepnaLiczba = std::min(uzyteLiczby.back() - 1, minimalnaLiczbaPoczatkowaDlaPojemnosciBitowej(n));
        } else {
            nastepnaLiczba = minimalnaLiczbaPoczatkowaDlaPojemnosciBitowej(n);
        }
    }

    /*
    std::cout << "Moc bitow do wykorzystania: " << n << "\n";
    std::cout << "ileBitow: " << ileBitow << "\n";
    std::cout << "mocBitow: " << mocBitow << "\n";
    std::cout << "zapasMocyBitow: " << zapasMocyBitow << "\n";
    std::cout << "zuzyte liczby: " << uzyteLiczby.size() << ", ostatnia: " << uzyteLiczby.back() << "\n";
    std::cout << "nastepnaLiczba: " << nastepnaLiczba << "\n";
    std::cout << "czyNajwiekszaLiczbaMusiBycUzyta: " << czyNajwiekszaLiczbaMusiBycUzyta << "\n" << "\n";
    std::cout << "zuzyte liczby:";
    for (int element: uzyteLiczby) {
        std::cout << element << " ";
    }
    std::cout << "\n\n";
    */

    std::list<int> results = uzyteLiczby;
    int pozostaleN = n - mocBitowaLiczby(nastepnaLiczba);
    results.push_back(nastepnaLiczba);

    std::list<int> wynik = wyznaczCiagDlaMocy(pozostaleN, results);

    //return wynik;

    std::list<int> wynikOpt;
    try {

        if (!czyNajwiekszaLiczbaMusiBycUzyta && n < 1000) {
            int liczba = nastepnaLiczba - 1;
            std::list<int> resultsOptimized = uzyteLiczby;
            resultsOptimized.push_back(liczba);
            int pozostaleNOPT = n - mocBitowaLiczby(liczba);
            wynikOpt = wyznaczCiagDlaMocy(pozostaleNOPT, resultsOptimized);
        }
    } catch (std::invalid_argument& e) {
        return wynik;
    }

    if (!wynikOpt.empty()) return wynikOpt;
    else return wynik;

}


int main() {
    std::string line1;
    std::getline(std::cin, line1);
    int n = std::stoi(line1);
    //std::cout << "n: " << n << "\n";

    std::list<int> emptyList;
    std::list<int> ciag = wyznaczCiagDlaMocy(n, emptyList);

    std::cout << ciag.size() << "\n";
    for (int element: ciag) {
        std::cout << element << " ";
    }
}