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
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
// Author : Jakub Rożek
// Task   : KOD - Kodowanie macierzami [B]
// Memory : 
// Time   : 

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

using ll = long long;

const int ROZMIAR = 10;
const int LICZBA_PODZIALOW = 1 << (ROZMIAR - 1);
const int LICZBA_MASEK = 1 << ROZMIAR;
const ll NIEPOLICZONE = numeric_limits<ll>::max();
int jedynki_w_masce[LICZBA_MASEK];

struct Przejscie {
    int maska;
    int nastepny_podzial;
    bool operator<(const Przejscie& inny) const {
        int jedynki_moje = jedynki_w_masce[maska];
        int jedynki_inne = jedynki_w_masce[inny.maska];
        if (jedynki_moje != jedynki_inne) return jedynki_moje < jedynki_inne;
        return maska < inny.maska;
    }
};

vector<int> rozmiary_podzialu[LICZBA_PODZIALOW];
vector<Przejscie> przejscia[LICZBA_PODZIALOW];
// dp[wiersze_pozostale][id_podzialu][dolna_maska] = liczba dopelnien
ll dp[ROZMIAR+1][LICZBA_PODZIALOW][LICZBA_MASEK];

int zakoduj_podzial(vector<int> &rozmiary) {
    int id = 0;
    int pozycja = 0;
    for (int i=0; i+1<(int)rozmiary.size(); ++i) {
        pozycja += rozmiary[i];
        id |= 1 << (pozycja - 1);
    }
    return id;
}

int zbuduj_maske_z_licznosci(vector<int> &rozmiary, vector<int> &licznosci) {
    int maska = 0;
    int pozycja = 0;
    for (int i=0; i<(int)rozmiary.size(); ++i) {
        for (int j=rozmiary[i]-licznosci[i]; j<rozmiary[i]; ++j) {
            maska |= 1 << (pozycja + j);
        }
        pozycja += rozmiary[i];
    }
    return maska;
}

vector<int> licznosci_z_wiersza(int wiersz, vector<int> &rozmiary) {
    vector<int> licznosci;
    int pozycja = 0;
    for (int i : rozmiary) {
        int jedynki = 0;
        for (int j=0; j<i; ++j) {
            jedynki += (wiersz >> (pozycja+j)) & 1;
        }
        licznosci.push_back(jedynki);
        pozycja += i;
    }
    return licznosci;
}

int kanoniczna_maska_wiersza(int wiersz, vector<int> &rozmiary) {
    vector<int> licznosci = licznosci_z_wiersza(wiersz, rozmiary);
    return zbuduj_maske_z_licznosci(rozmiary, licznosci);
}

int podziel_podzial(int id_podzialu, vector<int> &licznosci) {
    auto &rozmiary = rozmiary_podzialu[id_podzialu];
    vector<int> nastepne_rozmiary;
    for (int i=0; i<(int)rozmiary.size(); ++i) {
        int zera = rozmiary[i] - licznosci[i];
        int jedynki = licznosci[i];
        if (zera > 0) nastepne_rozmiary.push_back(zera);
        if (jedynki > 0) nastepne_rozmiary.push_back(jedynki);
    }
    return zakoduj_podzial(nastepne_rozmiary);
}

bool maska_dopuszczalna(int dolna_maska, int kandydat) {
    int jedynki_dolna = jedynki_w_masce[dolna_maska];
    int jedynki_kandydat = jedynki_w_masce[kandydat];
    return jedynki_kandydat > jedynki_dolna ||
           (jedynki_kandydat == jedynki_dolna && kandydat >= dolna_maska);
}

void inicjalizuj_podzialy() {
    for (int maska_ciec=0; maska_ciec<LICZBA_PODZIALOW; ++maska_ciec) {
        vector<int> rozmiary;
        int x = 1;
        for (int i=0; i<ROZMIAR-1; ++i) {
            if ((maska_ciec >> i) & 1) {
                rozmiary.push_back(x);
                x = 1;
            } else {
                ++x;
            }
        }
        rozmiary.push_back(x);
        rozmiary_podzialu[maska_ciec] = rozmiary;
    }
}

void inicjalizuj_przejscia() {
    vector<int> licznosci;
    for (int id=0; id<LICZBA_PODZIALOW; ++id) {
        function<void(int)> generuj = [&](int indeks) {
            if (indeks == (int)rozmiary_podzialu[id].size()) {
                int maska = zbuduj_maske_z_licznosci(rozmiary_podzialu[id], licznosci);
                int nastepny_podzial = podziel_podzial(id, licznosci);
                przejscia[id].push_back({maska, nastepny_podzial});
                return;
            }
            for (int ile=0; ile<=rozmiary_podzialu[id][indeks]; ++ile) {
                licznosci.push_back(ile);
                generuj(indeks + 1);
                licznosci.pop_back();
            }
        };
        generuj(0);
        sort(przejscia[id].begin(), przejscia[id].end());
    }
}

ll policz_dp(int wiersze_pozostale, int id_podzialu, int dolna_maska) {
    ll &zapamietane = dp[wiersze_pozostale][id_podzialu][dolna_maska];
    if (zapamietane != NIEPOLICZONE) return zapamietane;
    if (wiersze_pozostale == 0) return zapamietane = 1;
    zapamietane = 0;
    for (auto &przejscie : przejscia[id_podzialu]) {
        if (!maska_dopuszczalna(dolna_maska, przejscie.maska)) continue;
        zapamietane += policz_dp(wiersze_pozostale - 1, przejscie.nastepny_podzial, przejscie.maska);
    }
    return zapamietane;
}

string maska_na_napis(int maska) {
    string napis(ROZMIAR, '0');
    for (int i=0; i<ROZMIAR; ++i) {
        if ((maska >> i) & 1) napis[i] = '1';
    }
    return napis;
}

int napis_na_maske(string& napis) {
    int maska = 0;
    for (int i=0; i<ROZMIAR; ++i) {
        if (napis[i] == '1') maska |= 1 << i;
    }
    return maska;
}

vector<int> numer_na_macierz(ll numer) {
    vector<int> wiersze;
    int wiersze_pozostale = ROZMIAR;
    vector<int> rozmiary_temp = {ROZMIAR};
    int id_podzialu = zakoduj_podzial(rozmiary_temp);
    int dolna_maska = 0;
    while (wiersze_pozostale > 0) {
        for (auto &przejscie : przejscia[id_podzialu]) {
            if (!maska_dopuszczalna(dolna_maska, przejscie.maska)) continue;
            ll ile = policz_dp(wiersze_pozostale-1, przejscie.nastepny_podzial, przejscie.maska);
            if (numer > ile) {
                numer -= ile;
                continue;
            }
            wiersze.push_back(przejscie.maska);
            dolna_maska = przejscie.maska;
            id_podzialu = przejscie.nastepny_podzial;
            --wiersze_pozostale;
            break;
        }
    }
    return wiersze;
}

ll macierz_na_numer(vector<int>& kanoniczne_wiersze) {
    ll numer = 1;
    int wiersze_pozostale = ROZMIAR;
    vector<int> rozmiary_temp = {ROZMIAR};
    int id_podzialu = zakoduj_podzial(rozmiary_temp);
    int dolna_maska = 0;
    for (int maska_wiersza : kanoniczne_wiersze) {
        for (auto& przejscie : przejscia[id_podzialu]) {
            if (!maska_dopuszczalna(dolna_maska, przejscie.maska)) continue;
            if (przejscie.maska == maska_wiersza) {
                id_podzialu = przejscie.nastepny_podzial;
                dolna_maska = przejscie.maska;
                --wiersze_pozostale;
                break;
            }
            numer += policz_dp(wiersze_pozostale-1, przejscie.nastepny_podzial, przejscie.maska);
        }
    }
    return numer;
}

vector<int> zbuduj_permutacje_kolumn(int maska_wiersza, vector<int> &rozmiary) {
    vector<int> permutacja;
    int pozycja = 0;
    for (int r : rozmiary) {
        for (int j=0; j<r; ++j) {
            if (((maska_wiersza >> (pozycja+j)) & 1) == 0) permutacja.push_back(pozycja+j);
        }
        for (int j=0; j<r; ++j) {
            if (((maska_wiersza >> (pozycja+j)) & 1) == 1) permutacja.push_back(pozycja+j);
        }
        pozycja += r;
    }
    return permutacja;
}

int przestaw_wiersz(int maska_wiersza, vector<int>& permutacja) {
    int wynik = 0;
    for (int i=0; i<ROZMIAR; ++i) {
        if ((maska_wiersza >> permutacja[i]) & 1) {
            wynik |= 1 << i;
        }
    }
    return wynik;
}

bool backtrack(vector<int> wiersze, int id_podzialu, int dolna_maska, vector<int>& kanoniczne_wiersze) {
    if (wiersze.empty()) return true;
    auto& rozmiary = rozmiary_podzialu[id_podzialu];
    int jedynki_dolna = jedynki_w_masce[dolna_maska];

    int najmniej_jedynek = ROZMIAR + 1;
    for (int wiersz : wiersze) {
        najmniej_jedynek = min(najmniej_jedynek, jedynki_w_masce[wiersz]);
    }
    if (najmniej_jedynek < jedynki_dolna) return false;

    sort(wiersze.begin(), wiersze.end());
    int poprzedni_wiersz = -1;
    for (int i=0; i<(int)wiersze.size(); ++i) {
        if (jedynki_w_masce[wiersze[i]] != najmniej_jedynek) continue;
        if (wiersze[i] == poprzedni_wiersz) continue;
        poprzedni_wiersz = wiersze[i];

        int wybrany_wiersz = wiersze[i];
        int maska_kanoniczna = kanoniczna_maska_wiersza(wybrany_wiersz, rozmiary);
        if (!maska_dopuszczalna(dolna_maska, maska_kanoniczna)) continue;

        vector<int> licznosci = licznosci_z_wiersza(wybrany_wiersz, rozmiary);
        int nastepny_podzial = podziel_podzial(id_podzialu, licznosci);
        vector<int> permutacja = zbuduj_permutacje_kolumn(wybrany_wiersz, rozmiary);

        vector<int> nastepne_wiersze;
        for (int j=0; j<(int)wiersze.size(); ++j) {
            if (j == i) continue;
            nastepne_wiersze.push_back(przestaw_wiersz(wiersze[j], permutacja));
        }

        if (backtrack(nastepne_wiersze, nastepny_podzial, maska_kanoniczna, kanoniczne_wiersze)) {
            kanoniczne_wiersze.insert(kanoniczne_wiersze.begin(), maska_kanoniczna);
            return true;
        }
    }

    return false;
}

vector<int> kanonizuj_odebrana_macierz(vector<int> &odebrane_wiersze) {
    vector<int> kanoniczne_wiersze;
    vector<int> rozmiary_temp = {ROZMIAR};
    backtrack(odebrane_wiersze, zakoduj_podzial(rozmiary_temp), 0, kanoniczne_wiersze);
    return kanoniczne_wiersze;
}

void inicjalizuj_wszystko() {
    for (int maska = 0; maska < LICZBA_MASEK; ++maska) {
        jedynki_w_masce[maska] = __builtin_popcount(maska);
    }
    inicjalizuj_podzialy();
    inicjalizuj_przejscia();
    for (int i=0; i<=ROZMIAR; ++i) {
        for (int j=0; j<LICZBA_PODZIALOW; ++j) {
            for (int k=0; k<LICZBA_MASEK; ++k) {
                dp[i][j][k] = NIEPOLICZONE;
            }
        }
    }
}

int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(nullptr);

    inicjalizuj_wszystko();

    string rola;
    ll n, x;
    int t;
    cin >> rola >> n >> t;

    if (rola == "Algosia") {
        for (int nr_testu=0; nr_testu<t; ++nr_testu) {
            cin >> x;
            vector<int> wiersze = numer_na_macierz(x);
            for (int maska_wiersza : wiersze) {
                cout << maska_na_napis(maska_wiersza) << '\n';
            }
            cout.flush();
        }
    } else {
        vector<int> tmp = numer_na_macierz(20000000000000LL); // W wolnym czasie rozgrzewam sobie dp.
        for (int nr_testu=0; nr_testu<t; ++nr_testu) {
            vector<int> odebrane_wiersze;
            for (int i=0; i<ROZMIAR; ++i) {
                string napis;
                cin >> napis;
                odebrane_wiersze.push_back(napis_na_maske(napis));
            }
            vector<int> kanoniczne_wiersze = kanonizuj_odebrana_macierz(odebrane_wiersze);
            ll odpowiedz = macierz_na_numer(kanoniczne_wiersze);
            cout << odpowiedz << '\n';
            cout.flush();
        }
    }

    return 0;
}