Problem p02609 (C++) — buggy submission, verdict: Runtime Error

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

using ll = long long;
using ld = long double;
using pint = pair<int, int>;
using pll = pair<ll, ll>;
using pld = pair<ld, ld>;
const int INF = 1e9 + 7;
const ll LINF = 9223372036854775807;
const ll MOD = 1e9 + 7;
const ld PI = acos(-1);
const ld EPS = 1e-10; // 微調整用（EPSより小さいと0と判定など）

int ii() {
  int x;
  if (scanf("%d", &x) == 1)
    return x;
  else
    return 0;
}
long long il() {
  long long x;
  if (scanf("%lld", &x) == 1)
    return x;
  else
    return 0;
}
string is() {
  string x;
  cin >> x;
  return x;
}
char ic() {
  char x;
  cin >> x;
  return x;
}
void oi(int x) { printf("%d ", x); }
void ol(long long x) { printf("%lld ", x); }
void od_nosp(double x) { printf("%.15f", x); } // 古い問題用
void od(double x) { printf("%.15f ", x); }
// long doubleで受け取り、fをLfなどに変えて出力すると、変な数値が出る
// それをなんとかするには独自の出力を作らなければならなそう
void os(const string &s) { printf("%s ", s.c_str()); }
void oc(const char &c) { printf("%c ", c); }
#define o_map(v)                                                               \\
  {                                                                            \\
    cerr << #v << endl;                                                        \\
    for (const auto &xxx : v) {                                                \\
      cout << xxx.first << " " << xxx.second << "\\n";                          \\
    }                                                                          \\
  } // 動作未確認
void br() { putchar('\\n'); }

// #define gcd __gcd //llは受け取らない C++17~のgcdと違うので注意
// int lcm(int a, int b){return a / gcd(a, b) * b;}
#define begin_end(a) a.begin(), a.end() // sort(begin_end(vec));
#define REP(i, m, n) for (ll i = (ll)(m); i < (ll)(n); i++)
#define rep(i, n) REP(i, 0, n)
#define m_p(a, b) make_pair(a, b)
#define SORT_UNIQUE(c)                                                         \\
  (sort(c.begin(), c.end()),                                                   \\
   c.resize(distance(c.begin(), unique(c.begin(), c.end()))))
#define GET_POS(c, x) (lower_bound(c.begin(), c.end(), x) - c.begin())
#define p_b push_back
#define SZ(x) ((int)(x).size) // size()がunsignedなのでエラー避けに

// coutによるpairの出力（空白区切り）
template <typename T1, typename T2>
ostream &operator<<(ostream &s, const pair<T1, T2> &p) {
  return s << "(" << p.first << " " << p.second << ")";
}
// coutによるvectorの出力（空白区切り）
template <typename T> ostream &operator<<(ostream &s, const vector<T> &v) {
  int len = v.size();
  for (int i = 0; i < len; ++i) {
    s << v[i];
    if (i < len - 1)
      s << " "; //"\\t"に変えるとTabで見やすく区切る
  }
  return s;
}
// coutによる多次元vectorの出力（空白区切り）
template <typename T>
ostream &operator<<(ostream &s, const vector<vector<T>> &vv) {
  int len = vv.size();
  for (int i = 0; i < len; ++i) {
    s << vv[i] << endl;
  }
  return s;
}

// 最大値、最小値の更新。更新したor等しければtrueを返す
template <typename T> bool chmax(T &a, T b) { return (a = max(a, b)) == b; }
template <typename T> bool chmin(T &a, T b) { return (a = min(a, b)) == b; }

// 4近傍（上下左右） rep(i, 2) にすると右・下だけに進む
vector<int> dx_4 = {1, 0, -1, 0};
vector<int> dy_4 = {0, 1, 0, -1};

// -------- template end - //

// - library ------------- //

// --------- library end - //

int main() {

  ll N = il();
  string X = is();

  // X=0の辺りが怪しい…… 題意が怪しい
  if (N == 1) {
    if (X == "1")
      cout << 0 << endl;
    else
      cout << 1 << endl;
    return 0;
  }

  ll pc = count(begin_end(X), '1');

  // pc=1 の場合はコーナーケース
  if (pc == 1) {
    // 1が反転しちゃう回は元々0になって、反転しない回は2になる
    // 反転しちゃう回は0を出力
    // 反転しない回は2で割った余りだから、最後の桁が1なら2, 0なら1を出力
    for (ll i = N - 1; i >= 0; i--) {
      char c = X[N - 1 - i];
      if (c == '1') {
        // 1が反転しちゃって0になる回
        cout << 0 << endl;
      } else {
        // 1が反転せずpc=2になる回
        if (X[N - 1] == '1' || i == 0)
          cout << 2 << endl;
        else
          cout << 1 << endl;
      }
    }
    return 0;
  }

  // pc=0 の場合もコーナーケース
  if (pc == 0) {
    // ひっくり返したあとのpcは必ず1だから、常にf(x)=1
    rep(i, N) cout << 1 << endl;
    return 0;
  }

  ll pc_m1 = pc - 1;
  ll pc_p1 = pc + 1;

  // 下からi:0~N-1桁目(0-idxd)だけが1であるような数の、mod pc-1, pc+1を求める
  vector<vector<ll>> mods(N, vector<ll>(2, 0));
  // mods[i][0, 1] := 下からi桁目だけが1であるような数の mod pc-1, pc+1
  mods[0][0] = 1 % pc_m1; // 1 % pc-1
  mods[0][1] = 1 % pc_p1;
  REP(i, 1, N) {
    mods[i][0] = mods[i - 1][0] * 2 % pc_m1;
    mods[i][1] = mods[i - 1][1] * 2 % pc_p1;
  }

  // anss[N][0] := X mod pc-1, anss[N][1] := X mod pc+1
  // anss[i][0, 1] := Xの下からi桁目(0-idxd)をひっくり返した数の mod pc-1, pc+1
  vector<vector<ll>> anss(N + 1, vector<ll>(2, 0));

  // まずは、X mod pc-1, pc+1 を求める
  rep(i, N) {
    // i桁目が1かどうか
    if (X[N - 1 - i] == '1') {
      anss[N][0] += mods[i][0];
      anss[N][1] += mods[i][1];
      anss[N][0] %= pc_m1;
      anss[N][1] %= pc_p1;
    }
    // i桁目が0なら、MODは足されないので、何もしない
  }

  // i桁目をひっくり返した時のmodを求める
  rep(i, N) {
    if (X[N - 1 - i] == '1') {
      // 引っくり返って値が減るパターン
      anss[i][0] = anss[N][0] - mods[i][0];
      anss[i][0] %= pc_m1;
      if (anss[i][0] < 0)
        anss[i][0] += pc_m1;
    } else {
      // 引っくり返って値が増えるパターン
      anss[i][1] = anss[N][1] + mods[i][1];
      anss[i][1] %= pc_p1;
    }
  }

  // ここまでで、anss に1回割った時の余りが入った
  // これで各答えは、N-1以下になっているはず（最大Nの余りなので）

  // f(N-1~0) を出す
  vector<ll> f(max(N, 10LL), -1);
  f[0] = 0; // 最初から0
  f[1] = 1; // 01
  f[2] = 1; // 10
  f[3] = 2; // 11%10 -> 1 -> 0
  REP(i, 4, N) {
    // i のpopcountを探る
    ll tmp = i;
    ll ppc = 0;
    while (tmp > 0) {
      if (tmp % 2 == 1)
        ppc++;
      tmp /= 2;
    }
    f[i] = f[i % ppc] + 1;
  }

  // // 最後に、anssの各値を f() に変える
  // rep(i, N) rep(j, 2){
  //   anss[i][j] = f[anss[i][j]] + 1;
  // }

  for (ll i = N - 1; i >= 0; i--) {
    // 順序に注意
    if (X[N - 1 - i] == '1')
      cout << f[anss[i][0]] + 1 << endl;
    else
      cout << f[anss[i][1]] + 1 << endl;
  }
}


Error: 0

Fixed submission:

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

using ll = long long;
using ld = long double;
using pint = pair<int, int>;
using pll = pair<ll, ll>;
using pld = pair<ld, ld>;
const int INF = 1e9 + 7;
const ll LINF = 9223372036854775807;
const ll MOD = 1e9 + 7;
const ld PI = acos(-1);
const ld EPS = 1e-10; // 微調整用（EPSより小さいと0と判定など）

int ii() {
  int x;
  if (scanf("%d", &x) == 1)
    return x;
  else
    return 0;
}
long long il() {
  long long x;
  if (scanf("%lld", &x) == 1)
    return x;
  else
    return 0;
}
string is() {
  string x;
  cin >> x;
  return x;
}
char ic() {
  char x;
  cin >> x;
  return x;
}
void oi(int x) { printf("%d ", x); }
void ol(long long x) { printf("%lld ", x); }
void od_nosp(double x) { printf("%.15f", x); } // 古い問題用
void od(double x) { printf("%.15f ", x); }
// long doubleで受け取り、fをLfなどに変えて出力すると、変な数値が出る
// それをなんとかするには独自の出力を作らなければならなそう
void os(const string &s) { printf("%s ", s.c_str()); }
void oc(const char &c) { printf("%c ", c); }
#define o_map(v)                                                               \\
  {                                                                            \\
    cerr << #v << endl;                                                        \\
    for (const auto &xxx : v) {                                                \\
      cout << xxx.first << " " << xxx.second << "\\n";                          \\
    }                                                                          \\
  } // 動作未確認
void br() { putchar('\\n'); }

// #define gcd __gcd //llは受け取らない C++17~のgcdと違うので注意
// int lcm(int a, int b){return a / gcd(a, b) * b;}
#define begin_end(a) a.begin(), a.end() // sort(begin_end(vec));
#define REP(i, m, n) for (ll i = (ll)(m); i < (ll)(n); i++)
#define rep(i, n) REP(i, 0, n)
#define m_p(a, b) make_pair(a, b)
#define SORT_UNIQUE(c)                                                         \\
  (sort(c.begin(), c.end()),                                                   \\
   c.resize(distance(c.begin(), unique(c.begin(), c.end()))))
#define GET_POS(c, x) (lower_bound(c.begin(), c.end(), x) - c.begin())
#define p_b push_back
#define SZ(x) ((int)(x).size) // size()がunsignedなのでエラー避けに

// coutによるpairの出力（空白区切り）
template <typename T1, typename T2>
ostream &operator<<(ostream &s, const pair<T1, T2> &p) {
  return s << "(" << p.first << " " << p.second << ")";
}
// coutによるvectorの出力（空白区切り）
template <typename T> ostream &operator<<(ostream &s, const vector<T> &v) {
  int len = v.size();
  for (int i = 0; i < len; ++i) {
    s << v[i];
    if (i < len - 1)
      s << " "; //"\\t"に変えるとTabで見やすく区切る
  }
  return s;
}
// coutによる多次元vectorの出力（空白区切り）
template <typename T>
ostream &operator<<(ostream &s, const vector<vector<T>> &vv) {
  int len = vv.size();
  for (int i = 0; i < len; ++i) {
    s << vv[i] << endl;
  }
  return s;
}

// 最大値、最小値の更新。更新したor等しければtrueを返す
template <typename T> bool chmax(T &a, T b) { return (a = max(a, b)) == b; }
template <typename T> bool chmin(T &a, T b) { return (a = min(a, b)) == b; }

// 4近傍（上下左右） rep(i, 2) にすると右・下だけに進む
vector<int> dx_4 = {1, 0, -1, 0};
vector<int> dy_4 = {0, 1, 0, -1};

// -------- template end - //

// - library ------------- //

// --------- library end - //

int main() {

  ll N = il();
  string X = is();

  // X=0の辺りが怪しい…… 題意が怪しい
  if (N == 1) {
    if (X == "1")
      cout << 0 << endl;
    else
      cout << 1 << endl;
    return 0;
  }

  ll pc = count(begin_end(X), '1');

  // pc=1 の場合はコーナーケース
  if (pc == 1) {
    assert(1 == 2);
    // 1が反転しちゃう回は元々0になって、反転しない回は2になる
    // 反転しちゃう回は0を出力
    // 反転しない回は2で割った余りだから、最後の桁が1なら2, 0なら1を出力
    rep(i, N) {
      char c = X[N - 1 - i];
      if (c == '1') {
        // 1が反転しちゃって0になる回
        cout << 0 << endl;
      } else {
        // 1が反転せずpc=2になる回
        if (X[N - 1] == '1' || i == 0)
          cout << 2 << endl;
        else
          cout << 1 << endl;
      }
    }
    return 0;
  }

  // pc=0 の場合もコーナーケース
  if (pc == 0) {
    // ひっくり返したあとのpcは必ず1だから、常にf(x)=1
    rep(i, N) cout << 1 << endl;
    return 0;
  }

  ll pc_m1 = pc - 1;
  ll pc_p1 = pc + 1;

  // 下からi:0~N-1桁目(0-idxd)だけが1であるような数の、mod pc-1, pc+1を求める
  vector<vector<ll>> mods(N, vector<ll>(2, 0));
  // mods[i][0, 1] := 下からi桁目だけが1であるような数の mod pc-1, pc+1
  mods[0][0] = 1 % pc_m1; // 1 % pc-1
  mods[0][1] = 1 % pc_p1;
  REP(i, 1, N) {
    mods[i][0] = mods[i - 1][0] * 2 % pc_m1;
    mods[i][1] = mods[i - 1][1] * 2 % pc_p1;
  }

  // anss[N][0] := X mod pc-1, anss[N][1] := X mod pc+1
  // anss[i][0, 1] := Xの下からi桁目(0-idxd)をひっくり返した数の mod pc-1, pc+1
  vector<vector<ll>> anss(N + 1, vector<ll>(2, 0));

  // まずは、X mod pc-1, pc+1 を求める
  rep(i, N) {
    // i桁目が1かどうか
    if (X[N - 1 - i] == '1') {
      anss[N][0] += mods[i][0];
      anss[N][1] += mods[i][1];
      anss[N][0] %= pc_m1;
      anss[N][1] %= pc_p1;
    }
    // i桁目が0なら、MODは足されないので、何もしない
  }

  // i桁目をひっくり返した時のmodを求める
  rep(i, N) {
    if (X[N - 1 - i] == '1') {
      // 引っくり返って値が減るパターン
      anss[i][0] = anss[N][0] - mods[i][0];
      anss[i][0] %= pc_m1;
      if (anss[i][0] < 0)
        anss[i][0] += pc_m1;
    } else {
      // 引っくり返って値が増えるパターン
      anss[i][1] = anss[N][1] + mods[i][1];
      anss[i][1] %= pc_p1;
    }
  }

  // ここまでで、anss に1回割った時の余りが入った
  // これで各答えは、N-1以下になっているはず（最大Nの余りなので）

  // f(N-1~0) を出す
  vector<ll> f(max(N, 10LL), -1);
  f[0] = 0; // 最初から0
  f[1] = 1; // 01
  f[2] = 1; // 10
  f[3] = 2; // 11%10 -> 1 -> 0
  REP(i, 4, N) {
    // i のpopcountを探る
    ll tmp = i;
    ll ppc = 0;
    while (tmp > 0) {
      if (tmp % 2 == 1)
        ppc++;
      tmp /= 2;
    }
    f[i] = f[i % ppc] + 1;
  }

  // // 最後に、anssの各値を f() に変える
  // rep(i, N) rep(j, 2){
  //   anss[i][j] = f[anss[i][j]] + 1;
  // }

  for (ll i = N - 1; i >= 0; i--) {
    // 順序に注意
    if (X[N - 1 - i] == '1')
      cout << f[anss[i][0]] + 1 << endl;
    else
      cout << f[anss[i][1]] + 1 << endl;
  }
}