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【专题】数位DP

时间:2017-10-26 20:57:26      阅读:200      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:优化   分解   自己   color   max   开始   记忆化搜索   预处理   mit   

【资料】

★记忆化搜索:数位dp总结 之 从入门到模板 by wust_wenhao

论文:浅谈数位类统计问题 数位计数问题解法研究

【记忆化搜索】

数位:数字从低位到高位依次为0~len-1

高位限制limit=limit&&i==a[pos]

前导零lead=lead&&i==0

数位pos=pos-1(第0位是个位,第-1位直接返回)

前缀状态state(表示(pos,len]的状态)

f[pos][state]表示前缀状态为state,数位[0,pos]不受限的答案。

最后,询问差分。

技术分享
typedef long long ll;  
int a[20];  
ll dp[20][state];//不同题目状态不同  
ll dfs(int pos,/*state变量*/,bool lead/*前导零*/,bool limit/*数位上界变量*/)//不是每个题都要判断前导零  
{  
    //递归边界,既然是按位枚举,最低位是0,那么pos==-1说明这个数我枚举完了  
    if(pos==-1) return 1;/*这里一般返回1,表示你枚举的这个数是合法的,那么这里就需要你在枚举时必须每一位都要满足题目条件,也就是说当前枚举到pos位,一定要保证前面已经枚举的数位是合法的。不过具体题目不同或者写法不同的话不一定要返回1 */  
    //第二个就是记忆化(在此前可能不同题目还能有一些剪枝)  
    if(!limit && !lead && dp[pos][state]!=-1) return dp[pos][state];  
    /*常规写法都是在没有限制的条件记忆化,这里与下面记录状态是对应,具体为什么是有条件的记忆化后面会讲*/  
    int up=limit?a[pos]:9;//根据limit判断枚举的上界up;这个的例子前面用213讲过了  
    ll ans=0;  
    //开始计数  
    for(int i=0;i<=up;i++)//枚举,然后把不同情况的个数加到ans就可以了  
    {  
        if() ...  
        else if()...  
        ans+=dfs(pos-1,/*状态转移*/,lead && i==0,limit && i==a[pos]) //最后两个变量传参都是这样写的  
        /*这里还算比较灵活,不过做几个题就觉得这里也是套路了 
        大概就是说,我当前数位枚举的数是i,然后根据题目的约束条件分类讨论 
        去计算不同情况下的个数,还有要根据state变量来保证i的合法性,比如题目 
        要求数位上不能有62连续出现,那么就是state就是要保存前一位pre,然后分类, 
        前一位如果是6那么这意味就不能是2,这里一定要保存枚举的这个数是合法*/  
    }  
    //计算完,记录状态  
    if(!limit && !lead) dp[pos][state]=ans;  
    /*这里对应上面的记忆化,在一定条件下时记录,保证一致性,当然如果约束条件不需要考虑lead,这里就是lead就完全不用考虑了*/  
    return ans;  
}  
ll solve(ll x)  
{  
    int pos=0;  
    while(x)//把数位都分解出来  
    {  
        a[pos++]=x%10;//个人老是喜欢编号为[0,pos),看不惯的就按自己习惯来,反正注意数位边界就行  
        x/=10;  
    }  
    return dfs(pos-1/*从最高位开始枚举*/,/*一系列状态 */,true,true);//刚开始最高位都是有限制并且有前导零的,显然比最高位还要高的一位视为0嘛  
}  
int main()  
{  
    ll le,ri;  
    while(~scanf("%lld%lld",&le,&ri))  
    {  
        //初始化dp数组为-1,这里还有更加优美的优化,后面讲  
        printf("%lld\n",solve(ri)-solve(le-1));  
    }  
}  

谢谢dalao的模板QAQ
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这个强大的模板引用自数位dp总结 之 从入门到模板 by wust_wenhao,万分感谢> <!

例题:【HDU】6148 Valley Numer

【技巧】

1.DP初始化只在多组数据外,过程中f数组可以重复使用。

2.减法的艺术:将记忆化【前缀和为sum时满足条件的个数】改为记忆化【前缀和为sum,对后面还有all-sum需求时满足条件的个数】,有可能优化空间。

3.计数转求和:求解满足条件的数字的和,对于每一位i算对答案的贡献,即sum+=i*10^pos*cnt,其中cnt为数字个数,然后同时记忆化数字个数num和总和sum即可。

如果是平方和,关键就在对于pos位的数字i,f=i*10^pos,x表示pos位后面的整个数字,将当前平方和分离为(f+x)^2,则有f^2+2*f*x+x^2,最大的问题在于x要和f相乘。

但是,f相同!

所以对于x求sigma后,对于同一个f,公式就可以全部合并变成cnt*f^2+2*f*sigma(x)+sigma(x^2),显然就要维护cnt,sum,sqsum,其中sqsum也正是当前正在求的平方和,sum是普通的和,cnt是数字个数。

三个东西可以并成结构体传递,也可以用传地址。

4.另一种问题:求满足条件的第n个数字,预处理f[i]表示长度为i的数字(不含前导0)的个数。

这样就可以确定第n个数字的长度。

然后从最高位开始按位确定。

5.论文笔记:

技术分享
(一)

注意f[i]表达的观点是高度,基于同一高度答案相同的现象。

f[i][j]表示高度i,恰好含有j个1的数的个数,不考虑该高度自身的0和1。

叶子节点所在高度为0,依次往上叠加。

calc过程:从上到下枚举高度<1><2>(max~1,不能到0,考虑到倒数第二层为止)

<1>若x在本高度为1,tot++<2>若x在下个高度为1,则ans加下个高度的0的答案。(实际已经将0~max所有层都考虑完毕)

<3>考虑x本身可否ans++

k进制:将n化为k进制存进数组,左起第一个非01数字改为1,后面全部改为1,得到数字看成二进制就是不大于n的最大可以用01表示的数字了。

从数位角度考虑,最低位为0位,f[i][j]表示0~i-1位数字任意变换恰好含有j个1的数的个数。

calc(n,k)求0~n中恰好k个1的数字个数,通过将n中的每个1变为0,就可以每次加上0~i-1位数字任意变换恰好含有k-tot个1的数的个数(f[i-1][k-tot])。

真正计算结果时,f[i][j]是很少拿上来的,f[i][j]一般只用于calc中。

(二)【SPOJ】1182 Sorted bit sequence

注意:位数只能从31位开始到1位!

(三)【SPOJ】2319 BIGSEQ - Sequence
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【递推】【BZOJ】1833 [ZJOI2010]count 数字计数

 

【专题】数位DP

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原文地址:http://www.cnblogs.com/onioncyc/p/7738814.html

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