// 160K 16MS C++
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int C[33][33]; // C[n][m], choose m from n;
int begin;
int end;
const int MAX = 0x80000000;
void getCombination() {
for (int n = 0; n <= 32; n++) {
for (int m = 0; m <= n; m++) {
if (m == 0) { // choose nothing
C[n][m] = 1;
} else if (n == 0) { // nothing to choose
C[n][m] = 0;
} else if (m > n) {
C[n][m] = 0;
} else if (m == n) {
C[n][m] = 1;
} else {
C[n][m] = C[n-1][m] + C[n-1][m-1];
// printf("C %d %d is %d\n",n, m, C[n][m]);
}
}
}
}
int getLength(int num) {
int length = 0;
while(num) {
length++;
num >>= 1;
}
return length;
}
int get1Num(int num) {
int oneNum = 0;
while(num) {
if (num & 1) {
oneNum++;
}
num >>= 1;
}
return oneNum;
}
int getRNnum(int num) {
int length = getLength(num);
int oneNum = get1Num(num);
// printf("%x length: %d, 1Num: %d\n", num, length, oneNum);
int sum = 0;
//case 1: the most bit is 0:
for (int i = 1; i < length-1; i++) {
for (int j = i/2 + 1; j <= i; j++) { // +1 becasue most bit is 0
sum += C[i][j];
// printf("Step1+ %d %d %d\n", i, j, C[i][j]);
}
}
// printf("S1 %d %d\n", num, sum);
//case 2: the most bit is 1:
int curNum = num;
int curPos = 1;
for (int i = 1; i <= oneNum-1; i++) {
while(1) {
if (curNum&1) {
int waitFillPosNum = curPos - 1;
int beforeCurPosLength = (length - curPos + 1);
int oneNumBeforeCurPos = oneNum - i;
int zeroNumBeforeCurPos = (length - curPos) - oneNumBeforeCurPos;
int zeroMinNum;
if (length%2) { // 1's num > 0's num
// zeroMinNum = (length - 2*zeroNumBeforeCurPos)/2;
zeroMinNum = length/2 - zeroNumBeforeCurPos;
} else { // 1's num >= 0's num
// zeroMinNum = (length - 2*zeroNumBeforeCurPos)/2 - 1;
zeroMinNum = length/2 - zeroNumBeforeCurPos - 1;
}
// printf("s2 %d %d %d\n", waitFillPosNum, zeroNumBeforeCurPos, zeroMinNum);
for (int j = zeroMinNum; j <= waitFillPosNum; j++) {
if (j >= 0) {
// printf("+ C[%d][%d]: %d\n", waitFillPosNum, j, C[waitFillPosNum][j]);
sum += C[waitFillPosNum][j];
}
}
curNum >>= 1;
curPos++;
break;
} else {
curPos++;
curNum >>= 1;
}
}
}
// printf("%d %d %d\n", num, sum, num + 1 - sum);
return sum;
}
int main() {
getCombination();
while(scanf("%d %d", &begin, &end) != EOF) {
printf("%d\n", getRNnum(end + 1) - getRNnum(begin));
}
}http://blog.youkuaiyun.com/zhengnanlee/article/details/9794625, 一个很不错的解题报告.
http://www.cnblogs.com/Lyush/archive/2012/08/13/2636647.html DP解法:
组合数学一直没有系统的学过,刷的吃力,并且,这种题很考察细节, 要专门做一批这样的题,提升自己处理细节的能力。
题目本质上用的就是简单的组合数学中的加法原理, 只不过在一开始建 组合表的时候 要用到组合的一些定理.上面的报告已经将的很清晰了,就不赘述了.
思路就是先求出从0到某个数的roundNumber的个数,简称 RN(), 然后对于从a到b之前的roundNumber的个数,直接 RN(b+1) - RN(a) 就是。
要求小于等于某个数的RN()数量,分为两种情况:
举个例子来说明:
2100 二进制是 1111101000
<1>: 0XXXXXXXXX(X代表0/1),因为最高位是0,所以必定小于2100,
这种情况下,有以下的情况:
01XXXXXXXX
001XXXXXXX
0001XXXXXX
00001XXXXX
000001XXXX
0000001XXX
00000001XX
000000001X
0000000001
对于有A个X个情况, 要使在将X替换为0/1以后是roundNumber, 那么 这A个X中的1的数目 N1 和 0的数目N0满足:
N1 + N0 = A,
N0 >= N1 + 1;(+ 1 的原因是因为这个数的第一位是 1)。
N0 >= A - N0 + 1
2N0 >= A + 1
N0 >= (A + 1)/2;
如果 A是偶数: A = 2B(B是整数) -> N1 >= B + 1/2, 因为N1应该是整数, 那么最终 N1的最小整数值 = B + 1 = A/2 + 1
如果A是奇数: A = 2B + 1(B是整数) -> N1 >= B + 1, 因为N1应该是整数, 那么最终 N1的最小整数值 = B + 1 = A/2 + 1
这样就得到,对于A个X的情况,X被替换为0的个数 至少是 A/2 + 1 个, 最多则是 A个, 这样就是求一些组合数了 C(i , A) (前面打表已经得到了,直接取其值即可)其中 i 在 [A/2 + 1, A]中,
对于每个A值都进行这样的处理, 就得到了case1下的RN的数目
<2>: 最高位为1,且小于2100的数
1111101000则有这些case, 将除了第一个1以外的1置为0, 同时其后面的值也全部置为0,这样保证了在该基础上的各种组合不会大于2100:
1111100XXX
11110XXXXX
1110XXXXXX
110XXXXXXX
10XXXXXXXX
而不同的前缀保证了不同子case下的RN不会有重复,
然后对于有A个X的情况,和上面的情况相同, 保证 0的数量N0 >= 1的数量N1。
设将某个位置 i 的 1及其以后的位全部置为 0, 而且 i 前面共有 X 个0,该数的总长度为L
那么设在后面的X中有M0个0,M1个1,那么要使该数为RN,应该有:
M0 + X + 1(+1 是因为第i位的0) >= L/2
细化:
如果L是偶数: L = 2B, 那么 M0 + X + 1 >= B;
如果L是奇数,L = 2B + 1(程序中L/2 = B,向下取整), 那么 只能有 M0 + X + 1 >= B + 1;
那么 X值分别为:
X>= B - 1 - M0 (L偶数) -> L/2 - M0 -1
X >= B - M0(L奇数) -> L/2 - M0
这个值就是A个X中在保证整个数是RN的前提下最少的0的个数,最多则是A,注意X可能为负数,只需在最后累加 组合数的时候 将小于0的直接pass即可。

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