被3整除的子序列DP

本文介绍了一种使用动态规划(DP)解决特定数学问题的方法:计算一个长度不超过50的数字串中,能被3整除的子序列数量。文章详细解析了DP状态转移方程,分享了一段C++实现代码,该代码利用三维DP数组记录模3余数为0、1、2的子序列个数,最终输出模1e9+7后的结果。

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链接:https://ac.nowcoder.com/acm/problem/21302
来源:牛客网
 

给你一个长度为50的数字串,问你有多少个子序列构成的数字可以被3整除
答案对1e9+7取模

输入描述:

输入一个字符串,由数字构成,长度小于等于50

输出描述:

输出一个整数

思路:这道题的转移很有意思,设dp[i][k] 表示长度为 i 的数字串中模 3 等于 k 的子序列个数,其中(0<=k<=2)。

通过分析可以发现:

当第 i 个数模3等于0时:dp[i][0] = 2*dp[i-1][0]+1; dp[i][1] = 2*dp[i-1][1]; dp[i][2] = 2*dp[i-1][2];

当第 i 个数模3等于1时:dp[i][0] = dp[i-1][0]+dp[i-1][2]; dp[i-1][1] = dp[i-1][1]+dp[i-1][0]+1; dp[i][2] = dp[i-1][2]+dp[i-1][1];

当第 i 个数模3等于2时:dp[i][0] = dp[i-1][0]+dp[i-1][1]; dp[i-1][1] = dp[i-1][1]+dp[i-1][2]; dp[i][2] = dp[i-1][2]+dp[i-1][0]+1;

#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;

string s;
int dp[100][5];
int a[100];
int main()
{
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    cin>>s;
    int len = s.length();
    for(int i = 1;i <= len;i++){
        a[i] = s[i-1]-'0';
        if(a[i]%3 == 0){
            dp[i][0] = (2*dp[i-1][0]+1)%modd;
            dp[i][1] = (2*dp[i-1][1])%modd;
            dp[i][2] = (2*dp[i-1][2])%modd;
        }
        else if(a[i]%3 == 1){
            dp[i][0] = (dp[i-1][0]+dp[i-1][2])%modd;
            dp[i][1] = (dp[i-1][1]+dp[i-1][0]+1)%modd;
            dp[i][2] = (dp[i-1][2]+dp[i-1][1])%modd;
        }
        else if(a[i]%3 == 2){
            dp[i][0] = (dp[i-1][0]+dp[i-1][1])%modd;
            dp[i][1] = (dp[i-1][1]+dp[i-1][2])%modd;
            dp[i][2] = (dp[i-1][2]+dp[i-1][0]+1)%modd;
        }
    }
    cout<<dp[len][0]<<endl;
    return 0;
}

 

这是一个关于动态规划的问题,我们可以用C++来解决。首先,我们需要遍历给定的数字串,并维护两个辅助计数器:`dp0`表示当前子序列结束位置之前能被3整除子序列数量,`dp1`表示当前子序列结束位置之前能被3除余1的子序列数量,`dp2`表示能被3除余2的子序列数量。 对于每个字符,我们更新计数器如下: - 如果字符是3的倍数,`dp0`加1,同时将`dp1`和`dp2`清零,因为新的子序列开始可以覆盖掉之前的非3倍数部分。 - 如果字符是一次余1,`dp1`加1,`dp0`不变,因为新的子序列可以继续前一个余1的子序列。 - 如果字符是一次余2,`dp2`加1,`dp0`不变,同理。 最后,总的结果就是`dp0 + dp1 + dp2`,为了满足题目要求,结果需要对1e9 + 7取模。 C++伪代码示例: ```cpp #include <iostream> #include <vector> int solve(const std::string& digits) { int n = digits.size(); std::vector<int> dp(3, 0); for (char c : digits) { int num = c - &#39;0&#39;; dp[(num + dp[1]) % 3] = (dp[(num + dp[1]) % 3] + 1) % (1e9 + 7); // 取模操作 dp[(num - dp[2]) % 3] = (dp[(num - dp[2]) % 3] + 1) % (1e9 + 7); // 取模操作 dp[2] = (dp[2] + 1) % (1e9 + 7); // 如果不是3的倍数,dp2只增加1 } return (dp[0] + dp[1] + dp[2]) % (1e9 + 7); } int main() { std::string input; std::cin >> input; int result = solve(input); std::cout << "可以被3整除子序列数量:" << result << "\n"; return 0; } ```
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