【bzoj1008】[HNOI2008]越狱

本文解析了HNOI2008越狱问题,介绍了一种通过计算不可越狱状态数量来间接求解可越狱状态的方法,并提供了具体的代码实现。

[HNOI2008]越狱

Description

  监狱有连续编号为1…N的N个房间,每个房间关押一个犯人,有M种宗教,每个犯人可能信仰其中一种。如果
相邻房间的犯人的宗教相同,就可能发生越狱,求有多少种状态可能发生越狱
Input

  输入两个整数M,N.1<=M<=10^8,1<=N<=10^12
Output

  可能越狱的状态数,模100003取余
Sample Input
2 3
Sample Output
6
HINT

  6种状态为(000)(001)(011)(100)(110)(111)

注意你们是不是做来做去也做不了样例的正确答案吧其实它的样例是错的。正确的输出1558.
然后讲讲题,这道题就是推公式。想算出可能越狱的状态数是不是很难,那我们可以换个方向求不可以越狱数。首先我们知道一共有m^n种情况。然后我们只要让这一位数与下一位数不相等就行了不难求出不越狱数是m*(m-1)^(n-1)那么越狱数就是总数-越狱数。
注意用快速幂求出m*(m-1)^(n-1)和m^n.
代码如下

#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
long long mo(long long a,long long b,long long c)
{
    long long ans=1%c;a%=c;
    while(b)
    {
        if(b%2==1)ans=ans*a%c;
        b/=2;a=a*a%c;
    }
    return ans;
}
int main()
{
    long long m,n,mod=100003;
    scanf("%lld%lld",&m,&n);
    long long anss=(mo(m,n,mod)-m*mo(m-1,n-1,mod)%mod+mod)%mod;
    printf("%lld\n",anss);
    return 0;
}
题目描述 有一个 $n$ 个点的棋盘,每个点上有一个数字 $a_i$,你需要从 $(1,1)$ 走到 $(n,n)$,每次只能往右或往下走,每个格子只能经过一次,路径上的数字和为 $S$。定义一个点 $(x,y)$ 的权值为 $a_x+a_y$,求所有满足条件的路径中,所有点的权值和的最小值。 输入格式 第一行一个整数 $n$。 接下来 $n$ 行,每行 $n$ 个整数,表示棋盘上每个点的数字。 输出格式 输出一个整数,表示所有满足条件的路径中,所有点的权值和的最小值。 数据范围 $1\leq n\leq 300$ 输入样例 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 输出样例 25 算法1 (树形dp) $O(n^3)$ 我们可以先将所有点的权值求出来,然后将其看作是一个有权值的图,问题就转化为了在这个图中求从 $(1,1)$ 到 $(n,n)$ 的所有路径中,所有点的权值和的最小值。 我们可以使用树形dp来解决这个问题,具体来说,我们可以将这个图看作是一棵树,每个点的父节点是它的前驱或者后继,然后我们从根节点开始,依次向下遍历,对于每个节点,我们可以考虑它的两个儿子,如果它的两个儿子都被遍历过了,那么我们就可以计算出从它的左儿子到它的右儿子的路径中,所有点的权值和的最小值,然后再将这个值加上当前节点的权值,就可以得到从根节点到当前节点的路径中,所有点的权值和的最小值。 时间复杂度 树形dp的时间复杂度是 $O(n^3)$。 C++ 代码 算法2 (动态规划) $O(n^3)$ 我们可以使用动态规划来解决这个问题,具体来说,我们可以定义 $f(i,j,s)$ 表示从 $(1,1)$ 到 $(i,j)$ 的所有路径中,所有点的权值和为 $s$ 的最小值,那么我们就可以得到如下的状态转移方程: $$ f(i,j,s)=\min\{f(i-1,j,s-a_{i,j}),f(i,j-1,s-a_{i,j})\} $$ 其中 $a_{i,j}$ 表示点 $(i,j)$ 的权值。 时间复杂度 动态规划的时间复杂度是 $O(n^3)$。 C++ 代码
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