poj-3252

// 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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