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#17189. 开车旅行

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小 A 和小 B 决定利用假期外出旅行,他们将想去的城市从 1 到 $N$ 编号,且编号较小的城市在编号较大的城市的西边,已知各个城市的海拔高度互不相同,记城市 $i$ 的海拔高度为 $H_i$,城市 $i$ 和城市 $j$ 之间的距离 $d[i,j]$ 恰好是这两个城市海拔高度之差的绝对值,即 $d[i,j]=|H_i-H_j|$。

旅行过程中,小 A 和小 B 轮流开车,第一天小 A 开车,之后每天轮换一次。他们计划选择一个城市 $S$ 作为起点,一直向东行驶,并且最多行驶 $X$ 公里结束旅行。小 A 和小 B 的驾驶风格不同,小 B 总是沿着前进方向选择一个最近的城市作为目的地,而小 A 总是沿着前进方向选择第二近的城市作为目的地(注意:本题中如果当前城市到两个城市的距离相同,则认为海拔较低的那个城市更近)。如果其中任何一天选择按照自己的原则选择目的地城市,而到达目的地的距离会使得行驶的距离超过 $X$ 公里,他们就会结束旅行。

在启程之前,小 A 想知道两个问题:

  1. 对于一个给定的 $X=X_0$,从哪一个城市出发,小 A 开车行驶的路程总数与小 B 行驶的路程总数的比值最小(如果小 B 的行驶路程为 0,此时的比值可视为无穷大,且两个无穷大视为相等)。如果从多个城市出发,小 A 开车行驶的路程总数与小 B 行驶的路程总数的比值都最小,则输出海拔最高的那个城市。
  2. 对任意给定的 $X=X_i$ 和出发城市 $S_i$,小 A 开车行驶的路程总数以及小 B 行驶的路程总数。

输入格式

第一行包含一个整数 $N$,表示城市的数目。

第二行有 $N$ 个整数,每两个整数之间用一个空格隔开,依次表示城市 1 到城市 $N$ 的海拔高度,即 $H_1,H_2,\ldots,H_n$,且每个 $H_i$ 都是不相同的。

第三行包含一个整数 $X_0$。

第四行为一个整数 $M$,表示给定 $M$ 组 $S_i$ 和 $X_i$。

接下来的 $M$ 行,每行包含 2 个整数 $S_i$ 和 $X_i$,表示从城市 $S_i$ 出发,最多行驶 $X_i$ 公里。

输出格式

输出共 $M+1$ 行。

第一行包含一个整数 $S_0$,表示对于给定的 $X_0$,从编号为 $S_0$ 的城市出发,小 A 开车行驶的路程总数与小 B 行驶的路程总数的比值最小。

接下来的 $M$ 行,每行包含 2 个整数,之间用一个空格隔开,依次表示在给定的 $S_i$ 和 $X_i$ 下小 A 行驶的里程总数和小 B 行驶的里程总数。

样例数据

样例 1 输入

4
2 3 1 4
3
4
1 3
2 3
3 3
4 3

样例 1 输出

1
1 1
2 0
0 0
0 0

样例 1 解释

problem_17189_1.png

各个城市的海拔高度以及两个城市间的距离如上图所示。

如果从城市 1 出发,可以到达的城市为 2,3,4,这几个城市与城市 1 的距离分别为 1,1,2,但是由于城市 3 的海拔高度低于城市 2,所以我们认为城市 3 离城市 1 最近,城市 2 离城市 1 第二近,所以小 A 会走到城市 2。到达城市 2 后,前面可以到达的城市为 3,4,这两个城市与城市 2 的距离分别为 2,1,所以城市 4 离城市 2 最近,因此小 B 会走到城市 4。到达城市 4 后,前面已没有可到达的城市,所以旅行结束。

如果从城市 2 出发,可以到达的城市为 3,4,这两个城市与城市 2 的距离分别为 2,1,由于城市 3 离城市 2 第二近,所以小 A 会走到城市 3。到达城市 3 后,前面尚未旅行的城市为 4,所以城市 4 离城市 3 最近,但是如果要到达城市 4,则总路程为 $2+3=5>3$,所以小 B 会直接在城市 3 结束旅行。

如果从城市 3 出发,可以到达的城市为 4,由于没有离城市 3 第二近的城市,因此旅行还未开始就结束了。

如果从城市 4 出发,没有可以到达的城市,因此旅行还未开始就结束了。

样例 2 输入

10 
4 5 6 1 2 3 7 8 9 10 
7 
10 
1 7 
2 7 
3 7 
4 7 
5 7 
6 7 
7 7 
8 7 
9 7 
10 7

样例 2 输出

2 
3 2 
2 4 
2 1 
2 4 
5 1 
5 1 
2 1 
2 0 
0 0 
0 0

样例 2 解释

当 $X=7$ 时,

  • 如果从城市 1 出发,则路线为 $1->2->3->8->9$,小 A 走的距离为 $1+2=3$,小 B 走的距离为 $1+1=2$。(在城市 1 时,距离小 A 最近的城市是 2 和 6,但是城市 2 的海拔更高,视为与城市 1 第二近的城市,所以小 A 最终选择城市 2;走到 9 后,小 A 只有城市 10 可以走,没有第 2 选择可以走,所以没法做出选择,结束旅行)
  • 如果从城市 2 出发,则路线为 $2->6->7$,小 A 和小 B 走的距离分别为 2,4。
  • 如果从城市 3 出发,则路线为 $3->8->9$,小 A 和小 B 走的距离分别为 2,1。
  • 如果从城市 4 出发,则路线为 $4->6->7$,小 A 和小 B 走的距离分别为 2,4。
  • 如果从城市 5 出发,则路线为 $5->7->8$,小 A 和小 B 走的距离分别为 5,1。
  • 如果从城市 6 出发,则路线为 $6->8->9$,小 A 和小 B 走的距离分别为 5,1。
  • 如果从城市 7 出发,则路线为 $7->9->10$,小 A 和小 B 走的距离分别为 2,1。
  • 如果从城市 8 出发,则路线为 $8->10$,小 A 和小 B 走的距离分别为 2,0。
  • 如果从城市 9 出发,则路线为 9,小 A 和小 B 走的距离分别为 0,0(旅行一开始就结束了)。
  • 如果从城市 10 出发,则路线为 10,小 A 和小 B 走的距离分别为 0,0。

从城市 2 或者城市 4 出发小 A 行驶的路程总数与小 B 行驶的路程总数的比值都最小,但城市 2 的海拔更高,所以输出第一行为 2。

数据范围

对于 30% 的数据,有 $1\le N\le 20$,$1\le M\le 20$;

对于 40% 的数据,有 $1\le N\le 100$,$1\le M\le 100$;

对于 50% 的数据,有 $1\le N\le 100$,$1\le M\le 1,000$;

对于 70% 的数据,有 $1\le N\le 1,000$,$1\le M\le 10,000$;

对于 100% 的数据,有 $1\le N\le 100,000$,$1\le M\le 100,000$,$-1,000,000,000\le H_i\le 1,000,000,000$,$0\le X_0\le 1,000,000,000$,$1\le S_i\le N$,$0\le X_i\le 1,000,000,000$,数据保证 $H_i$ 互不相同。

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