洛谷P2437 蜜蜂路线 (递推+大数加法)

该博客介绍了如何使用大数加法解决一个与斐波那契数列相关的编程问题。蜜蜂从较小编号的蜂房爬到较大编号的蜂房,要求计算所有可能的爬行路线数。通过递推公式DP[i]=DP[i-1]+DP[i-2],实现了大数的加法运算,以避免长整型溢出。博主给出了完整的C++代码实现,并特别强调了处理大数时的注意事项。

题目描述

一只蜜蜂在下图所示的数字蜂房上爬动,已知它只能从标号小的蜂房爬到标号大的相邻蜂房,现在问你:蜜蜂从蜂房 mm 开始爬到蜂房 nn,m<nm<n,有多少种爬行路线?(备注:题面有误,右上角应为 n-1n−1)

输入格式

输入 m,nm,n 的值

输出格式

爬行有多少种路线

输入输出样例

输入 #1

1 14

输出 #1

377

说明/提示

对于100%的数据    1<=M,N≤1000

 

思路:

类似于斐波那契数列的求解,一个状态可能是上一个状态走两步到达的,也可能是上一个状态走一步到达的,可以得到递推公式为DP[i]=DP[i-1]+DP[i-2](和斐波那契数列递推公式一样)。本题求出的是从第n个状态到第m个状态的走法,实际上就是求第m-n+1项斐波那契数列。

易错点:1<=n-m+1<=1000,最大是求斐波那契数列的第1000项,会爆longlong,因此需要使用大数加法。

 

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int m,n;
string dp[1100];

//大数加法
string ADD(string a,string b)
{
    string temp;
    //将字符串反转,便于运算
    reverse(a.begin(),a.end());
    reverse(b.begin(),b.end());
    int t,c=0;
    
    //因为b是第i-2项,a是第i-1项,第i-2项一定小于第i-1项,所以b的位数一定小于等于a的位数
    for(int i = 0;i<b.length();i++)
    {
        t = a[i]-'0'+b[i]-'0'+c;
        c=t/10;
        t%=10;
        temp+=t+'0';
    }
    //如果a的位数大于b的位数,需要加上a多余的位数,加的过程中还需要考虑上一步计算时候的进位
    for(int i = b.length();i<a.length();i++)
    {
        int t = a[i]-'0'+c;
        c = t/10;
        t%=10;
        temp+=t+'0';
    }
    //最后有进位的话加上进位
    if(c) temp+=c+'0';
    reverse(temp.begin(),temp.end());
    return temp;
}

int main()
{
    cin>>n>>m;;
    dp[1]="1";
    dp[2]="1";
    for(int i = 3;i<=m-n+1;i++)
    {
        dp[i]=ADD(dp[i-1],dp[i-2]);
    }
    cout<<dp[m-n+1]<<endl;
    return 0;
}

 

洛谷 P2437 题目《蜜蜂路线》是一个经典的动态规划问题,描述了小蜜蜂从蜂巢出发沿着网格路径采集花蜜并返回的情况。我们需要通过计算找到所有可能的不同行走方案数。 ### 解题思路 这道题目可以用 **组合数学** 或者 **递推(动态规划)** 来解决: #### 方法一:组合数学 由于每一步只能向右、向下移动,并最终回到起点,则可以将路径看作是由若干次“下”(D) 和“右”(R) 组成的一个序列。例如,在 $n=3$ 的情况中,“DDRRRDDDRR...” 这样的字符串就表示了一条合法的路径。我们只需要求出满足条件的所有排列总数即可。 公式上来说: $$ C_{m+n}^n = \frac{(m + n)!}{m! \times n!} $$ 其中 $ m $ 表示横向步数,$ n $ 表示纵向步数。 #### 方法二:动态规划 定义 dp[i][j] 表示到达第 i 行 j 列位置的总方案数目。 状态转移方程为: ```plaintext dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j-1] ``` 即当前格子的值等于上方格子和左方格子之和。(注意边界初始化) 最后的结果就是 `dp[m][n]` (这里需要特别考虑回溯到原点的部分)。 --- 以下是基于此思想的一种C语言实现版本: ```c #include <stdio.h> long long fac(int x); //阶乘函数声明 int main(){ int n; scanf("%d", &n); if(n == 0){ printf("1\n"); } else{ //利用组合公式 C(m+n,n) long long result = fac(2 * n)/(fac(n)*fac(n)); printf("%lld\n",result*result ); } } // 计算x的阶乘 long long fac(int x){ if(x==0 || x==1)return 1; return x * fac(x - 1); } ``` ### 简单说明上面程序: 上述代码首先读入整型变量$n$,然后检查是否为特殊情况($n=0$),直接打印结果"1";如果不是特殊情形则运用组合公式的阶乘算法完成运算输出答案平方形式的结果.
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