有趣的数-CCF

最近在刷CCF,201312-4这道题一眼看上去感觉需要用动归,但是没有什么具体的思路,去网上找了几篇博客,看了下发现方法是一样的,但是大佬们解释让我有点小纠结,所以这里想和大家分享一下我看完网上博客后的自己的理解。
首先是题目描述
问题描述
  我们把一个数称为有趣的,当且仅当:
  1. 它的数字只包含0, 1, 2, 3,且这四个数字都出现过至少一次。
  2. 所有的0都出现在所有的1之前,而所有的2都出现在所有的3之前。
  3. 最高位数字不为0。
  因此,符合我们定义的最小的有趣的数是2013。除此以外,4位的有趣的数还有两个:2031和2301。
  请计算恰好有n位的有趣的数的个数。由于答案可能非常大,只需要输出答案除以1000000007的余数。
输入格式
  输入只有一行,包括恰好一个正整数n (4 ≤ n ≤ 1000)。
输出格式
  输出只有一行,包括恰好n 位的整数中有趣的数的个数除以1000000007的余数。
样例输入
4
样例输出
3
网上基本上都是用了位数递归的方法(有些大佬说用数学公式,但是我找到的都说是过不了所有的),给出了6种情况,但就是这里很头疼,为什么这6种情况,大佬们可能感觉很简单,但对于我这种第一次写这玩意的人来讲,还是纠结了几分钟的。
首先,我想跟大家说的是,这6种情况是前缀,从前往后数,也就是我们在递归的过程中只能往后加元素了,这个大家应该理解吧。那么我们考虑的就是前缀里面会有哪些情况。首先0在1前面,2在3前面,所以如果有1的话里面一定有0了,而且后面绝对不能有0,对于2和3也是一样的道理。比如说前缀里面只包含1就不行,因为你不能往前加,但是题目里面要求每个数字至少含有一个,你要是想保证这个只能往后加0,但是0又不能出现在1后面,所以这种情况肯定不行。而且,根据题意,我们知道第一位肯定是2,因为人家跟你说了第一位不能是0,如果是1的话,0就没地方放了,同理,如果是3的话,那2咋办啊?
所以我们对于前缀有了一下6种情况:
只包含2
包含2 0
包含2 3
包含2 0 1
包含2 0 3
包含四个数字
这六种情况都可以保证你可以在后面正常的加数字,其他情况就不一定了,比如2 1 3,你还没有0呢,就把1加进去了,那0就没地方放了……
接下来就是动归了,应该没啥问题了

import java.util.Scanner;
public class Interesting_Number{
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        long[][] dp = new long[n+1][6];
        long mod = 1000000007;
        for(int i = 0;i < 6;i ++){
            dp[0][i] = 0;
        }
        for(int i = 1;i <= n;i ++){
            dp[i][0] = 1;//only including 2
            dp[i][1] = (dp[i-1][0] + 2*dp[i-1][1]) % mod;//including both 2 and 0
            dp[i][2] = (dp[i-1][0] + dp[i-1][2]) % mod;//including both 2 and 3
            dp[i][3] = (dp[i-1][1] + 2*dp[i-1][3]) % mod;//including 2,0 and 1.Using 2 because 0 can't be after 1
            dp[i][4] = (dp[i-1][1] + dp[i-1][2] + 2*dp[i-1][4]) % mod;//including 2,0 and 3.Same reason for using 2
            dp[i][5] = (dp[i-1][3] + dp[i-1][4] + 2*dp[i - 1][5]) % mod;//including all the four numbers
        }
        System.out.println(dp[n][5]);
    }
}

前面也说了自己最近在刷CCF,因为没什么时间,所以刷的很慢,有一些题目做出来之后放到 github 上了,如果有需要的朋友可以去看一下,发现什么问题,可以联系我。

CCF - CSP 201312 - 4有趣题目描述为:把一个称为有趣的,需满足: 1. 它的字只包含0, 1, 2, 3,且这四个字都出现过至少一次。 2. 所有的0都出现在所有的1之前,而所有的2都出现在所有的3之前。 3. 最高位字不为0。 需要计算恰好有n位的有趣的个,由于答案可能非常大,只需要输出答案除以1000000007的余 [^2]。 解题思路可以通过动态规划来解决该问题: - 首先,考虑到字的排列规则,我们可以根据当前字位的状态进行分类。设`dp[i][j]`表示前`i`位字处于状态`j`的方案。这里的状态`j`可以有以下6种情况: - 状态0:只出现了字2。 - 状态1:只出现了字2和0。 - 状态2:只出现了字2和3。 - 状态3:只出现了字2、0和1。 - 状态4:只出现了字2、0和3。 - 状态5:字0、1、2、3都出现了。 - 然后,根据状态转移来推导`dp`组的值。对于每一位字,它可以由前一位字的不同状态转移而来。例如,对于状态0,下一位可以继续是2,转移到状态0;也可以变成2和0,转移到状态1。 - 最后,我们要求的恰好有`n`位的有趣的个就是`dp[n][5]`。 以下是使用Python实现的代码示例: ```python MOD = 1000000007 def count_interesting_numbers(n): dp = [[0] * 6 for _ in range(n + 1)] dp[1][0] = 1 # 第1位只能是2,处于状态0 for i in range(2, n + 1): # 状态0:只能继续是2 dp[i][0] = dp[i - 1][0] # 状态1:可以由状态0加0或者状态1加0得到 dp[i][1] = (dp[i - 1][0] + dp[i - 1][1] * 2) % MOD # 状态2:可以由状态0加3或者状态2加3得到 dp[i][2] = (dp[i - 1][0] + dp[i - 1][2]) % MOD # 状态3:可以由状态1加1或者状态3加1得到 dp[i][3] = (dp[i - 1][1] + dp[i - 1][3] * 2) % MOD # 状态4:可以由状态1加3、状态2加0或者状态4加0或3得到 dp[i][4] = (dp[i - 1][1] + dp[i - 1][2] + dp[i - 1][4] * 2) % MOD # 状态5:可以由状态3加3、状态4加1或者状态5加1或3得到 dp[i][5] = (dp[i - 1][3] + dp[i - 1][4] + dp[i - 1][5] * 2) % MOD return dp[n][5] n = 4 # 示例,可根据需要修改n的值 result = count_interesting_numbers(n) print(result) ``` ###
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