题意：
一道交互题。
有 n 个球，里面有两个假球，假球比普通球的要轻，每次可以询问任意两组球的轻重关系，第一组轻为 < ,第二组轻为 > ,一样重量为 = 。
思路：
先考虑在一个区间内找 1 个假球。
我们可以将区间尽量平均分为 3 份，先询问相等的两组球的轻重关系，分 3 种情况：
- 第一组轻
由于在区间里只有 1 个假球，且区间长度一定，所以这个假球一定在第一组里，所以继续在第一组寻找 1 个假球。
- 第二组轻
与第一种情况一样，假球一定在第二组里，所以继续在第二组寻找 1 个假球。
- 一样重
因为只有一个假球，所以这个假球一定不在这两组里（否则一定会有一组轻），那么假球就一定在剩下的那组里，在剩下的那组寻找 1 个假球。
1 个假球的情况解决了，2 个假球呢？
我们先将区间平均分成 2 份，根据区间长度分为 2 种情况。
- 区间长度为偶数
询问平均分成的两段区间，和上面类似，也是 3 种情况。
- 第一组轻
因为有 2 个假球，且区间长度一定，想让第一组轻，2 个假球都得在第一组里，所以在第一组继续寻找两个假球。
- 第二组轻
与第一种情况类似，2 个假球一定都在第二组里，所以在第二组继续寻找两个假球。
- 一样重
因为有两个球，既然一样重，那就一边一个，分别在两组中寻找一个假球。
- 区间长度为奇数
因为是奇数，所以一定会有一个球不在两个区间内（被单独拿出来），我们还是先询问两端均等的区间，依旧是三种情况：
- 第一组轻
与偶数中的情况类似，第一组一定有假球，现在的问题就是剩下的那个球是不是假球。
我们可以换一个角度考虑，如果想确定第一个球是不是假球，最好的办法就是拿个真的和他比，但是我么如何找真的呢？
通过上面的研究，我们发现，假球一定在第一组和中间那个，剩下的第二组里一定都是真球。因此，直接将第二组拿出一个与剩下的那个球询问。相等则 2 个假的都在第一组，否则剩下的是个假的，第一组有 1 个假的。
- 第二组轻
和第一组轻的情况一样，通过从第一组拿出球与剩下的那个比较。相等则 2 个假的在第二组，反之 1 个假的在第一组，1 个是剩下的那个球。
- 一样重
由于一样重，所以剩下的那个不可能是假球（否则一、二两组中只有一个假的，且球数一样，无论在哪组都不可能一样重）。
这样，就又回到了偶数的情况，两个假的一边一个。
代码
请勿抄袭
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int jia1,jia2;//jia1和jia2表示两个假球的编号
char ask(int l1,int r1,int l2,int r2)//询问l1~r1与l2~r2之间球的轻重关系。
{
printf("1 ");
printf("%d ",r1-l1+1);//长度
for(int i=l1;i<=r1;i++) printf("%d ",i);
printf("%d ",r2-l2+1);
for(int i=l2;i<=r2;i++) printf("%d ",i);
printf("\n");
char ch;
cin>>ch;
return ch;//读入并返回轻重关系
}
void print()//输出结果
{
if(jia1>jia2) swap(jia1,jia2);//保证先输出的小
printf("2 %d %d\n",jia1,jia2);
exit(0);//直接结束程序
}
void make_ans(int ans)//将ans设为假球
{
if(!jia1) jia1=ans;
else jia2=ans,print();
}
void find(int l,int r,int num)//l，r该次寻找区间的左右端点，num该区间中假球的数量
{
if(l==r)//找的只有一个球，这个球一定是假的
{
make_ans(l);
return;
}
if(num==1)//找一个假球的情况
{
int midl=l+(r-l)/3;//区间分为三份
int midr=r-(r-l)/3;
char op=ask(l,midl,midr,r);//询问
if(op=='=')//相等，假期在剩下那组
{
find(midl+1,midr-1,1);
}
if(op=='<')//否则在轻的那组
{
find(l,midl,1);
}
if(op=='>')
{
find(midr,r,1);
}
}
else//找两个假球的情况
{
int mid=(l+r)/2;//先把区间分成二份
if((r-l+1)%2==0)//区间长度为偶数的情况
{
char op=ask(l,mid,mid+1,r);//询问
//以下为题解中的三种情况
if(op=='=')
{
find(l,mid,1);
find(mid+1,r,1);
}
if(op=='<')
{
find(l,mid,2);
}
if(op=='>')
{
find(mid+1,r,2);
}
}
else//区间长度为奇数的情况
{
char op=ask(l,mid-1,mid+1,r);//询问
//三种情况
if(op=='=')
{
find(l,mid-1,1);
find(mid+1,r,1);
}
if(op=='<')
{
char opt=ask(mid,mid,mid+1,mid+1);
//右边（第二组）的球都是真的，利用询问得出剩下的那个是否为假球
if(opt=='=')//相等，不是假球
{
find(l,mid-1,2);
}
else//不相等，是假球
{
make_ans(mid);
find(l,mid-1,1);
}
}
if(op=='>')
{
char opt=ask(mid,mid,mid-1,mid-1);
if(opt=='=')
{
find(mid+1,r,2);
}
else
{
make_ans(mid);
find(mid+1,r,1);
}
}
}
}
}
int main()
{
int n;
scanf("%d",&n);
find(1,n,2);//根据题意，在n个球中找两个假球
}
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