[您有新的未分配科技点]数位DP:从板子到基础(例题 bzoj1026 windy数 bzoj3131 淘金)

只会统计数位个数或者某种”符合简单规律”的数并不够……我们需要更多的套路和应用

数位dp中常用的思想是“分类讨论”思想。下面我们就看一道典型的分类讨论例题

1026: [SCOI2009]windy数

Time Limit: 1 Sec  Memory Limit: 162 MB

Description

  windy定义了一种windy数。不含前导零且相邻两个数字之差至少为2的正整数被称为windy数。 windy想知道,
在A和B之间,包括A和B,总共有多少个windy数?

  输入包含两个整数,A和B。

  输出一个整数,代表windy数个数

Sample Input

【输入样例一】
1 10
【输入样例二】
25 50

Sample Output

【输出样例一】
9
【输出样例二】
20

【数据规模和约定】

100%的数据,满足 1 <= A <= B <= 2000000000 。

 

题解:

首先转化为典型的work(B+1)-work(A)数数模型(区间左闭右开),下面我们的目标就是求[1,X)内windy数的个数了

设f[i][j]为i位数,第i位是j时windy数的个数。

从样例中我们注意到,个位数都是windy数,那么我们先处理出来,然后从十位数开始预处理,

显然,当abs(j-k)>=2时,f[i][j]+=f[i-1][k];

然后,我们设待处理的数位X=abcdefd(每一位的数字我们用字母表示),设其长度为l

那么对于小于等于x的数(设为t),我们分下面3种情况讨论:

for(int i=1;i<bit[l];i++)ans+=f[l][i];
//1° t的位数与x相同,但t的最高位小于x的最高位:直接加上f[l]["t的最高位"]
for(int i=1;i<b;i++)
  for(int j=1;j<10;j++)
    ans+=f[i][j];
//2°t的位数比x小,那么任意f[t][j]都是合法的
for(int i=b-1;i;i--)
{
	for(int j=0;j<bit[i];j++)
		if(abs(j-bit[i+1])>=2)ans+=f[i][j];	
	if(abs(bit[i]-bit[i+1])<2)break;
}
//3°t的位数与x相同,且t的最高位等于x的最高位
//此时我们就和之前一样,for循环枚举判断即可,注意及时跳出

  

那么这道题就没有什么大问题了。完整代码见下:

 1 #include<cstdio>
 2 #include<cstring>
 3 using namespace std;
 4 typedef long long LL;
 5 LL l,r,f[15][15];int bit[15];
 6 inline int abs(int a){return a>0?a:-a;}
 7 inline void intn()
 8 {
 9     memset(f,0,sizeof(f));
10     for(int i=0;i<10;i++)f[1][i]=1;
11     for(int i=2;i<=10;i++)
12         for(int j=0;j<10;j++)
13             for(int k=0;k<10;k++)
14                 if(abs(j-k)>=2)
15                     f[i][j]+=f[i-1][k];    
16 }
17 inline LL work(LL x)
18 {
19     if(x==0)return 0;
20     int b=0;LL ans=0;
21     memset(bit,0,sizeof(bit));
22     while(x)bit[++b]=x%10,x/=10;
23     for(int i=1;i<b;i++)
24         for(int j=1;j<10;j++)
25             ans+=f[i][j];
26     for(int i=1;i<bit[b];i++)
27         ans+=f[b][i];
28     for(int i=b-1;i;i--)
29     {
30         for(int j=0;j<bit[i];j++)
31             if(abs(j-bit[i+1])>=2)ans+=f[i][j];    
32         if(abs(bit[i]-bit[i+1])<2)break;
33     }
34     return ans;
35 }
36 int main()
37 {
38     intn();
39     scanf("%lld%lld",&l,&r);
40     printf("%lld",work(r+1)-work(l));
41 }

接下来这道题可就没有那么简单了……这道题用到了另外一个套路:搜索+找规律

3131: [Sdoi2013]淘金

Time Limit: 30 Sec  Memory Limit: 256 MB

Description

小Z在玩一个叫做《淘金者》的游戏。游戏的世界是一个二维坐标。X轴、Y轴坐标范围均为1..N。初始的时候,所有的整数坐标点上均有一块金子,共N*N块。
 一阵风吹过,金子的位置发生了一些变化。细心的小Z发现,初始在(i,j)坐标处的金子会变到(f(i),fIj))坐标处。其中f(x)表示x各位数字的乘积,例如f(99)=81,f(12)=2,f(10)=0。如果金子变化后的坐标不在1..N的范围内,我们认为这块金子已经被移出游戏。同时可以发现,对于变化之后的游戏局面,某些坐标上的金子数量可能不止一块,而另外一些坐标上可能已经没有金子。这次变化之后,游戏将不会再对金子的位置和数量进行改变,玩家可以开始进行采集工作。
    小Z很懒,打算只进行K次采集。每次采集可以得到某一个坐标上的所有金子,采集之后,该坐标上的金子数变为0。
    现在小Z希望知道,对于变化之后的游戏局面,在采集次数为K的前提下,最多可以采集到多少块金子?
    答案可能很大,小Z希望得到对1000000007(10^9+7)取模之后的答案。

输入共一行,包含两介正整数N,K。输出为一个整数,表示最多可以采集到的金子数量。

Sample Input

1 2 5

Sample Output

18
[数据范围和约定]

N < = 10^12 ,K < = 100000
对于100%的测试数据:K < = N^2

 

题解:不难发现,按前几道题的想法完全无法解决本题。

但我们可以发现,12位数的f(i)在去重之后最多有1e4多一些(11026)种不同的情况(很多数的f值都是相等的,可以打表观察出来,一开始深搜可以搜到2*1e5左右)

那么我们就可以深搜+离散一发,把base数组开出来,base[i]表示第i个f值。

之后我们就可以考虑状态的转移了。如果我们设ans[i]为f值等于第i个f值的数的个数,那么显然,对于某个坐标(f(i),f(j)),有i点金块个数=f(i)*f(j)

由于f值等于0是成立的,所以我们预先把0加入f值中,并且规定只能有长度为1的0存在

那么我们定义f数组f[i][j][k],表示枚举到数的第i位(从高位向低位枚举),其乘积为base[j],下一位能不能随意填数(k=1代表不能,k=0代表能)(因为显然坐标在1~n范围内才有贡献)

那么我们可以用lower_bound求出某个数在乘上因子x后在base中的编号然后转移,设转移到的新编号为next,则

f[i+1][next][k+x>a[i+1]]+=f[i][j][k](k+x>a[i+1]表示是否超过范围)

最后对于每个ans[j]把对应的f[i][j][k]统计上即可。代码见下:

 1 #include<cstdio>
 2 #include<cstring>
 3 #include<queue>
 4 #include<algorithm>
 5 using namespace std;
 6 typedef long long LL;
 7 const int N=401000;
 8 const LL mod=1000000007;
 9 LL n;int bit[15],b,k,tot;
10 LL f[15][N][2],base[N],ans[N];
11 struct node
12 {
13     int x,y;LL val;
14     node(int a,int b){x=a,y=b,val=ans[a]*ans[b];}
15     bool operator > (const node &b)const{return val>b.val;}
16     bool operator < (const node &b)const{return val<b.val;}
17 };
18 priority_queue<node>q;
19 void dfs(int start,int len,LL multi)
20 {
21     if(len==b)base[tot++]=multi;
22     else
23     {
24         if(!multi)return;
25         for(int j=start;j<10;j++)
26             dfs(j,len+1,multi*j);
27     }
28 }
29 inline bool mt(const LL &a,const LL &b){return a>b; } 
30 int main()
31 {
32     scanf("%lld%d",&n,&k);
33     b=0;memset(bit,0,sizeof(bit));
34     while(n)bit[++b]=n%10,n/=10;
35     base[++tot]=0;dfs(0,0,1);
36     sort(base+1,base+tot+1);
37     tot=unique(base+1,base+tot+1)-base-1;
38     base[tot+1]=0x7fffffff;
39     f[0][2][0]=1;
40     for(int i=0;i<=b;i++)
41         for(int j=1;j<=tot;j++)
42             for(int k=0;k<=1;k++)
43                 if(f[i][j][k])
44                     for(int x=(i==0)?0:1;x<10;x++)
45                     {
46                         int next=lower_bound(base+1,base+tot+1,base[j]*x)-base;
47                         f[i+1][next][(k+x)>bit[i+1]]+=f[i][j][k];
48                     }
49     for(int i=1;i<=tot;i++)
50     {
51         for(int j=1;j<b;j++)
52             ans[i]+=f[j][i][0]+f[j][i][1];
53         ans[i]+=f[b][i][0];
54     }
55     sort(ans+1,ans+tot+1,mt);
56     q.push(node(2,2));
57     LL ans=0;
58     while(!q.empty()&&k)
59     {
60         node t=q.top();q.pop();
61         ans=(ans+t.val)%mod;
62         if(!(--k))break;
63         if(t.x!=t.y)
64         {
65             ans=(ans+t.val)%mod;//再加一遍(y,x);
66             if(!(--k))break;
67             q.push(node(t.x+1,t.y));
68         }
69         if(t.x==2)q.push(node(t.x,t.y+1));
70     }
71     printf("%lld",ans);
72 }
posted @ 2017-07-12 21:37  LadyLex  阅读(...)  评论(... 编辑 收藏