#10164. 「一本通 5.3 例 2」数字游戏

本文介绍一种算法,用于计算指定整数闭区间内的不降数数量。不降数是一种特殊的数字,其每位数字从左到右形成小于等于的关系。通过深度优先搜索(DFS)结合动态规划(DP),实现高效求解。

题目描述

原题题面

科协里最近很流行数字游戏。某人命名了一种不降数,这种数字必须满足从左到右各位数字成小于等于的关系,如 ,。现在大家决定玩一个游戏,指定一个整数闭区间 ,问这个区间内有多少个不降数。

输入格式

有多组测试数据。每组只含两个数字 ,意义如题目描述。

输出格式

每行给出一个测试数据的答案,即 之间有多少不降数。

样例输入

1 9
1 19

样例输出

9
18

【AC代码】:

#include <bits/stdc++.h>
#define M(a, b) memset(a, b, sizeof(a))
#define INF 0x3f3f3f3f
#define MOD 1000000009
using namespace std;
typedef long long ll;
int dp[12][12];
vector<int> digit;
 
int a,b;
int dfs(int pos,int statu,int done){
    if(pos==-1) return 1;
    if(!done && ~dp[pos][statu]) return dp[pos][statu];
    int res = 0;
    int end = done? digit[pos]:9;
    for(int i = statu; i <= end ; i++){
        res += dfs(pos-1,i,done&&i==end);
    }
    if(!done)   dp[pos][statu] = res;
    return res;
}
 
ll solve(int num){
    memset(dp,-1,sizeof dp);
    digit.clear();
    while(num>0){
        digit.push_back(num%10);
        num /= 10;
    }
    return dfs(digit.size()-1,0,1);
}
 
int main(){
    while(cin >> a >> b){
        cout<<solve(b)-solve(a-1)<<endl;
    }
    return 0;
}
### 关于一本 5.3 练习 1 数字游戏的题解 #### 题目概述 数字游戏常涉及计算满足某些条件的整数数量。这类问题的核心在于过动态规划或组合计数的方法来高效解决大范围内的统计问题。 #### 解决方案解析 对于此类问题,可以过预处理每一位上的可能情况并利用前缀和的思想快速查询区间内符合条件的数字总数[^2]。以下是具体实现方法: 1. **状态定义** 定义 `f[i][j]` 表示长度为 `i` 的数字中最高位为 `j` 的合法数字数目。这里的合法性可以根据题目中的特定约束调整。 2. **转移方程** 对于任意一位数字,其后续位的选择依赖于当前位的数值。因此可以构建如下递推关系: \[ f[i][j] = \sum_{k=j}^{9}{f[i-1][k]} \] 这里的核心思想是对每一位进行分解,并逐步累加所有可能性。 3. **边界条件** 当只有一位时,所有的数字均有效(假设无其他特殊限制),故初始化为: ```cpp for(int i=0;i<=9;i++) { f[1][i] = 1; } ``` 4. **查询函数设计** 查询某个范围内符合条件的数字总数时,需分别考虑以下几种情形: - 小于目标数字的部分; - 等于目标数字的部分; - 大于目标数字的部分。 结合上述三种情况进行综合判断即可得出最终结果。 #### 实现代码 下面是基于 C++ 编写的完整程序框架: ```cpp #include <cstdio> #include <cstring> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; const int maxn = 20; #define LL long long LL f[maxn][maxn]; int a, b, p[maxn], n; // 计算不大于x的合法数字个数 LL get_(int x) { n = 0; LL sum = 0; // 提取x的各位数字存入数组p[] for (int y = x; y; y /= 10) p[++n] = y % 10; // 枚举长度小于x的情况 for (int i = 1; i < n; ++i) for (int j = 1; j < 10; ++j) sum += f[i][j]; // 枚举长度等于x且高位小于x的情况 for (int j = 1; j < p[n]; ++j) sum += f[n][j]; // 枚举长度等于x且若干高位相等且小于x的情况 for (int i = n, mi = 0; i >= 1; --i) { if (p[i - 1] < p[i]) break; mi = max(mi, p[i]); for (int j = mi; j < p[i - 1]; ++j) sum += f[i - 1][j]; } return sum; } int main() { // 初始化dp表 for (int i = 0; i <= 9; ++i) f[1][i] = 1; for (int i = 2; i <= 12; ++i) for (int j = 1; j < 10; ++j) for (int k = j; k < 10; ++k) f[i][j] += f[i - 1][k]; while (~scanf("%d%d", &a, &b)) printf("%lld\n", get_(b + 1) - get_(a)); return 0; } ``` 该代码片段主要完成了以下几个功能模块的设计与实现:动态规划表格填充、辅助函数编写以及主流程控制逻辑构造。 --- #### 总结 过对状态的有效划分及合理运用记忆化搜索技术,能够显著提升算法效率,在面对大规模数据输入场景下表现出良好的适应能力[^2]。 问题
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