牛牛与数组DP

本文探讨了一种算法,用于计算满足特定条件的数组数量,条件包括数组长度、元素范围及元素间的关系。采用动态规划策略,通过计算不符合条件的数组数量来间接求解,避免了直接计算中的遗漏问题。最终,通过三重循环和优化,实现了时间复杂度为O(n^2logn)的解决方案。

链接:https://ac.nowcoder.com/acm/problem/21738
来源:牛客网

牛牛喜欢这样的数组:
1:长度为n
2:每一个数都在1到k之间
3:对于任意连续的两个数A,B,A<=B 与(A % B != 0) 两个条件至少成立一个

请问一共有多少满足条件的数组,对1e9+7取模

思路:如果正着计算容易出现遗漏,所以我们只用找 “A>B&&A是B的倍数”的方案数,然后用总数减去这个方案数就是答案。

思考用dp来解决这个问题,设dp[i][j]表示长度为 i 的数组第 i 位为 j 的符合要求的数组方案数。(1<=i<=n  1<=j<=k)

代码逻辑:n个数的数组,先初始化dp[1][i] = 1。三重循环,通过优化计算得时间复杂度为O(n^2 logn),即可以计算出

T(n) = 5*10^6。在循环中先计算长度为 i 时所有可能的数组个数(不考虑题目的条件),用sum记录。然后计算确定 j 时的(A>B && A是B的倍数)的方案数,用dum记录。然后用sum-dum,计算出dp[i][j]。

(计算中别忘了取模)

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn = 3e6+10;
const int modd = 1e9+7;
typedef long long ll;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
int dp[20][100000];

int main()
{
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    int n,k;
    cin>>n>>k;
    ll ans = 0;
    for(int j = 1;j <= k;++j){
        dp[1][j] = 1;
    }
    int sum = 0,dum = 0;
    for(int i = 2;i <= n;++i){
        sum = 0;
        for(int j = 1;j <= k;++j){
            sum += dp[i-1][j];
            sum %= modd;
        }
        for(int j = 1;j <= k;++j){
            dum = 0;
            for(int x = 2*j;x <= k;x+=j){
                dum += dp[i-1][x];
                dum %= modd;
            }
            dp[i][j] = (sum-dum)%modd;
        }
    }
    for(int i = 1;i <= k;i++){
        ans += dp[n][i];
        ans %= modd;
    }
    cout<<ans<<endl;
    return 0;
}

 

"牛牛切割机问题"通常是一个经典的计算机科学算法题目,源自于一道面试题。它涉及动态规划和贪心策略。在C++中,这个问题是关于设计一个程序,帮助一个农场主合理安排一头名叫“牛牛”的水牛在一系列田地间的工作,田地需要通过切割机(每次只能切割一片田地)来进行耕作。 问题的核心在于如何找到最小的操作次数,使得所有田地都被耕作完。你需要考虑的是牛牛走过的路径和切割机的操作次数。通常,解这个问题会分为两步: 1. **构建状态**:定义一个二维数组或矩阵,其中每个元素表示到该位置所需的切割次数。初始时,从起点出发的切割次数为0,其他地方为无穷大。 2. **填充状态**:采用动态规划的方法,从左上角开始,逐步计算到达各个位置的最优切割次数。对于每个位置,如果当前位置可以直接到达,则更新其值为到达当前位置所需的最小切割次数加一;如果需要经过某个未访问过的中间位置,那么取经过那个位置后的最小值。 ```cpp int minCut(vector<vector<int>>& grid) { int m = grid.size(), n = grid[0].size(); vector<vector<int>> dp(m + 1, vector<int>(n + 1, INT_MAX)); dp[0][0] = 0; for (int i = 0; i <= m; ++i) { for (int j = 0; j <= n; ++j) { // 如果当前位置可以到达,尝试从四个相邻格子取最小值 if (i > 0 && j > 0) { dp[i][j] = min({dp[i - 1][j], dp[i][j - 1], dp[i - 1][j - 1], grid[i - 1][j - 1]}); } else { dp[i][j] = grid[i][j]; } } } return dp[m][n]; } ```
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