hdu 3555 数位dp

本文深入探讨了状态转移方程在动态规划算法中的应用,通过实例详细解释了如何利用状态转移矩阵解决包含49限制条件的问题。文章进一步阐述了在处理特定数字序列时的边界情况与特殊规则,以及在计算复杂度上的优化技巧。

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状态转移:

  dp[i][0]代表长度为 i 并且不含有49的数字的个数;

  dp[i][1]代表长度为 i 并且不含有49,但是最高位是9的数字的个数;

  dp[i][2]代表长度为 i 并且含有49的数字的个数。

  数组 a[i] 从低位到高位存储 n 的每一位数字。

  则:dp[i][0] = dp[i-1][0] * a[i] - dp[i-1][1];  表示长度为 i 的不含有49的数字的个数等于长度为 i - 1 的不含有49的数字的个数*当前的数字,因为这个位置可以填0~a[i] - 1,然后再减去长度为 i - 1 的最高位是9的数字的个数,因为如果长度为 i - 1 的最高位是9的话,那么高一位就不能填4了,否则就组成了49。

    dp[i][1] = dp[i-1][0]; 表示长度为 i 的并且不含有49同时最高位是9的数字的个数等于,长度为 i - 1 的不含有49的数字的个数,因为只要在它的高一位加上一个9就可以了。

    dp[i][2] = dp[i-1][2] * a[i] + dp[i-1][1]; 表示长度为 i 的含有49的数字的个数等于,长度为 i - 1 的数字的个数*当前的数字,再加上长度为 i - 1 的并且不含有49同时最高位是9的数字的个数,因为这个时候,只要在高一位加上一个4就可以了,这样在最高的两位就组成了一个49。

  做法是从数字的高位向低位扫描,对于第 i 位,

  1.   首先加上长度为 i - 1 的符合条件的数字个数;
  2.   再讨论以前是不是出现过49,如果出现过,就要再追加上长度为 i - 1 的不符合条件的数字的个数,因为以前已经有49了;
  3.   如果没有出现过,就要判断这一位是不是大于4呢,如果大于4,就要再追加上长度为 i - 1 的不含有49但是最高位是9的数字的个数,因为这个时候可以再这一位填4,因为它大于4嘛~;
  4.   然后就是判断一下,当前位和上一位是不是满足49,如果满足,标记出现了49了!为以后的判断做准备。

  其实这个题目还有一个地方不懂,就是为什么要在输入 n 后,要把 n 加1。想了一下特例,比如输入49,按照上面的做法,在第3步,并不会把符合条件的数字加上,因为4不是严格大于4,最后的执行结果就是0,但是如果加上1之后,n就变成了50,这样第3步恰好可以执行,结果就是正确的了。对于一般的情况,加以之后并不影响答案,个人认为加一是因为结尾是49的这种情况。

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#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
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#include <cmath>
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#include <set>
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#include <algorithm>
using namespace std;
const int inf=1e9;
const int maxn=1e5+100;
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
ll dp[25][3];
ll a[25];
ll work(ll n)
{
	int len=0,flag=0;
	ll ans=0;
	while(n)
	{
		a[++len]=n%10;
		n/=10;
	}
	a[len+1]=0;
	for(int i=len;i;i--)
	{
		ans+=dp[i-1][2]*a[i];
		if(flag)
			ans+=dp[i-1][0]*a[i];
		if(!flag&&a[i]>4)
			ans+=dp[i-1][1];
		if(a[i+1]==4&&a[i]==9)
			flag=1;
	}
	return ans;
}
int main()
{	
	//ios::sync_with_stdio(false);
	// freopen("in.txt","r",stdin);
	// freopen("out.txt","w",stdout);
	int T;
	ll n;
	scanf("%d",&T);
	memset(dp,0,sizeof dp);
	dp[0][0]=1;
	// dp[i][0] 代表长度为i不含49的方案数
	// dp[i][1] 代表长度为i不含49但是以9开头的数字的方案数
	// dp[i][2] 代表长度为i含有49的方案数
	for(int i=1;i<20;i++)
	{
		dp[i][0]=dp[i-1][0]*10-dp[i-1][1];
		dp[i][1]=dp[i-1][0];
		dp[i][2]=dp[i-1][2]*10+dp[i-1][1];
	}
	while(T--)
	{
		scanf("%lld",&n);
		printf("%lld\n",work(n+1));
	}
	return 0;
}


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