第16回PAST I アメ

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

class Program
{
    static string InputPattern = "InputX";

    static List<string> GetInputList()
    {
        var WillReturn = new List<string>();

        if (InputPattern == "Input1") {
            WillReturn.Add("4 3 2");
            WillReturn.Add("3 4 1 10");
            //5 4 5 10
        }
        else if (InputPattern == "Input2") {
            WillReturn.Add("2 1000000000000 100000");
            WillReturn.Add("1000000000000 1");
            //50000500000000000 50000500000000001
        }
        else if (InputPattern == "Input3") {
            WillReturn.Add("3 1415 9");
            WillReturn.Add("26 53 58");
            //4292 4292 4288
        }
        else {
            string wkStr;
            while ((wkStr = Console.ReadLine()) != null) WillReturn.Add(wkStr);
        }
        return WillReturn;
    }

    static long mM;
    static long mK;
    static long[] mAArr;

    static void Main()
    {
        List<string> InputList = GetInputList();
        long[] wkArr = InputList[0].Split(' ').Select(pX => long.Parse(pX)).ToArray();
        mM = wkArr[1];
        mK = wkArr[2];

        mAArr = InputList[1].Split(' ').Select(pX => long.Parse(pX)).ToArray();

        long L = 0;
        long R = long.MaxValue;

        while (L + 1 < R) {
            //Console.WriteLine("L={0},R={1}", L, R);
            long Mid = R / 2;
            if (R < long.MaxValue) {
                Mid = (L + R) / 2;
            }

            if (CanAchieve(Mid)) {
                L = Mid;
            }
            else {
                R = Mid;
            }
        }

        // 全員のアメをL個以上にする
        long RestSendCnt = mM;
        for (long I = 0; I <= mAArr.GetUpperBound(0); I++) {
            if (mAArr[I] >= L) continue;
            long NeedCnt = L - mAArr[I];
            long Div = NeedCnt / mK;
            long Mod = NeedCnt % mK;
            if (Mod > 0) {
                Div++;
            }
            mAArr[I] += Div * mK;
            RestSendCnt -= Div;
        }

        // セグ木で残りのアメを配る
        long UB = mAArr.GetUpperBound(0);
        var InsSegmentTree = new SegmentTree(UB, 0);
        for (long I = 0; I <= UB; I++) {
            InsSegmentTree.Update(I, mAArr[I]);
        }

        for (long I = 1; I <= RestSendCnt; I++) {
            long MinVal;
            long MinValInd;
            InsSegmentTree.GetMinInfo(out MinVal, out MinValInd);

            long CurrVal = InsSegmentTree.Internal_Query(MinValInd, MinValInd);
            CurrVal += mK;
            InsSegmentTree.Update(MinValInd, CurrVal);
        }

        var AnswerList = new List<long>();
        for (int I = 0; I <= UB; I++) {
            AnswerList.Add(InsSegmentTree.Internal_Query(I, I));
        }
        Console.WriteLine(LongEnumJoin(" ", AnswerList));
    }

    // セパレータとLong型の列挙を引数として、結合したstringを返す
    static string LongEnumJoin(string pSeparater, IEnumerable<long> pEnum)
    {
        string[] StrArr = Array.ConvertAll(pEnum.ToArray(), pX => pX.ToString());
        return string.Join(pSeparater, StrArr);
    }

    // 全員のアメをX以上にできるかを返す
    static bool CanAchieve(long pX)
    {
        long RestSendCnt = mM;

        foreach (long EachA in mAArr) {
            if (EachA >= pX) continue;

            long NeedCnt = pX - EachA;
            long Div = NeedCnt / mK;
            long Mod = NeedCnt % mK;
            if (Mod > 0) {
                Div++;
            }
            RestSendCnt -= Div;
            if (RestSendCnt < 0) return false;
        }
        return RestSendCnt >= 0;
    }
}

#region SegmentTree
// SegmentTreeクラス (RMQ and 1点更新)
internal class SegmentTree
{
    // 拡張機能 (最小値と、最小値を持つIndを返す)
    // 最小値が複数あったら、左のIndを優先
    internal void GetMinInfo(out long pMinVal, out long pMinValInd)
    {
        // 全区間での最小値を求める
        pMinVal = Internal_Query(0, mExternalArrUB);

        // 二分探索を行う
        long L = 0, R = mExternalArrUB;

        while (L + 1 < R) {
            long Mid = (L + R) / 2;
            long LeftMin = Internal_Query(L, Mid);

            if (LeftMin == pMinVal) R = Mid;
            else L = Mid;
        }
        pMinValInd = ((Internal_Query(L, L) == pMinVal) ? L : R);
    }

    // 拡張機能 (最小値と、最小値を持つIndを返す)
    // 最小値が複数あったら、右のIndを優先
    internal void GetMinInfo_Right(out long pMinVal, out long pMinValInd)
    {
        // 全区間での最小値を求める
        pMinVal = Internal_Query(0, mExternalArrUB);

        // 二分探索を行う
        long L = 0, R = mExternalArrUB;

        while (L + 1 < R) {
            long Mid = (L + R) / 2;
            long RightMin = Internal_Query(Mid, R);

            if (RightMin == pMinVal) L = Mid;
            else R = Mid;
        }
        pMinValInd = ((Internal_Query(R, R) == pMinVal) ? R : L);
    }

    private long[] mTreeNodeArr;
    private long UB; // 木のノードの配列のUB
    private long mLeafCnt; // 葉ノードの数
    private long mExternalArrUB;

    // ノードの添字を引数とし、範囲の開始添字と終了添字を持つ配列
    private struct RangeInfoDef
    {
        internal long StaInd;
        internal long EndInd;
    }
    private RangeInfoDef[] mRangeInfo;

    // ノードのIndexの列挙を返す
    internal IEnumerable<long> GetNodeIndEnum()
    {
        for (long I = 0; I <= mExternalArrUB; I++) {
            yield return I;
        }
    }

    // 木のノードのUBを返す
    internal long GetUB()
    {
        return mExternalArrUB;
    }

    // コンストラクタ
    internal SegmentTree(long pExternalArrUB, long pInitVal)
    {
        mExternalArrUB = pExternalArrUB;

        // 簡単のため、葉ノード数を2のべき乗に
        long ArrLength = 0;
        for (long I = 1; I < int.MaxValue; I *= 2) {
            ArrLength += I;
            mLeafCnt = I;

            if (pExternalArrUB + 1 < mLeafCnt) break;
        }

        // すべての値をpInitValに
        UB = ArrLength - 1;
        mTreeNodeArr = new long[UB + 1];
        for (long I = 0; I <= UB; I++) {
            mTreeNodeArr[I] = pInitVal;
        }

        // ノードの添字を引数とし、範囲の開始添字と終了添字を持つ配列の作成
        mRangeInfo = new RangeInfoDef[UB + 1];
        for (long I = 0; I <= UB; I++) {
            if (I == 0) {
                RangeInfoDef WillSet1;
                WillSet1.StaInd = 0;
                WillSet1.EndInd = mLeafCnt - 1;
                mRangeInfo[I] = WillSet1;
                continue;
            }
            long ParentNode = DeriveParentNode(I);
            RangeInfoDef ParentRangeInfo = mRangeInfo[ParentNode];

            RangeInfoDef WillSet2;
            long Mid = (ParentRangeInfo.StaInd + ParentRangeInfo.EndInd) / 2;

            if (I % 2 == 1) { // 奇数ノードの場合
                WillSet2.StaInd = ParentRangeInfo.StaInd;
                WillSet2.EndInd = Mid;
            }
            else { // 偶数ノードの場合
                WillSet2.StaInd = Mid + 1;
                WillSet2.EndInd = ParentRangeInfo.EndInd;
            }
            mRangeInfo[I] = WillSet2;
        }
    }

    // 親ノードの添字を取得
    private long DeriveParentNode(long pTarget)
    {
        return (pTarget - 1) / 2;
    }

    // 子ノードの添字(小さいほう)を取得
    private long DeriveChildNode(long pTarget)
    {
        return pTarget * 2 + 1;
    }

    // 葉ノードの配列の添字を木の添字に変換して返す
    private long DeriveTreeNode(long pLeafArrInd)
    {
        long BaseInd = UB - mLeafCnt + 1;
        return BaseInd + pLeafArrInd;
    }

    // 葉ノードの配列のK番目の値をNewValに変更
    internal void Update(long pK, long pNewVal)
    {
        long CurrNode = DeriveTreeNode(pK);
        mTreeNodeArr[CurrNode] = pNewVal;

        // 登りながら更新
        while (CurrNode > 0) {
            CurrNode = DeriveParentNode(CurrNode);
            long ChildNode1 = DeriveChildNode(CurrNode);
            long ChildNode2 = ChildNode1 + 1;
            mTreeNodeArr[CurrNode] =
                Math.Min(mTreeNodeArr[ChildNode1], mTreeNodeArr[ChildNode2]);
        }
    }

    // 開始添字と終了添字とカレントノードを引数として、最小値を返す
    internal long Internal_Query(long pSearchStaInd, long pSearchEndInd)
    {
        return Private_Query(pSearchStaInd, pSearchEndInd, 0);
    }
    private long Private_Query(long pSearchStaInd, long pSearchEndInd, long pCurrNode)
    {
        long CurrNodeStaInd = mRangeInfo[pCurrNode].StaInd;
        long CurrNodeEndInd = mRangeInfo[pCurrNode].EndInd;

        // OverLapしてなければ、long.MaxValue
        if (CurrNodeEndInd < pSearchStaInd || pSearchEndInd < CurrNodeStaInd)
            return long.MaxValue;

        // 完全に含んでいれば、このノードの値
        if (pSearchStaInd <= CurrNodeStaInd && CurrNodeEndInd <= pSearchEndInd)
            return mTreeNodeArr[pCurrNode];

        // そうでなければ、2つの子の最小値
        long ChildNode1 = DeriveChildNode(pCurrNode);
        long ChildNode2 = ChildNode1 + 1;

        long ChildVal1 = Private_Query(pSearchStaInd, pSearchEndInd, ChildNode1);
        long ChildVal2 = Private_Query(pSearchStaInd, pSearchEndInd, ChildNode2);
        return Math.Min(ChildVal1, ChildVal2);
    }

    internal void DebugPrint()
    {
        Console.WriteLine("■■■■■■■■■■");
        for (long I = 0; I <= UB; I++) {
            Console.WriteLine("mTreeNodeArr[{0}] = {1}", I, mTreeNodeArr[I]);
        }
    }
}
#endregion

解説

全員のアメをX個以上にできるか？
を二分探索で求め、
全員のアメをX個以上になるまでを高速にシュミレーションします。

その後、区間最小値を二分探索で取れるセグ木で
アメの配布をシュミレーションしてます。