人称“AC女之杀手”的超级偶像LELE最近忽然玩起了深沉,这可急坏了众多“Cole”(LELE的粉丝,即"可乐"),经过多方打探,某资深Cole终于知道了原因,原来,LELE最近研究起了著名的RPG难题:
有排成一行的n个方格,用红(Red)、粉(Pink)、绿(Green)三色涂每个格子,每格涂一色,要求任何相邻的方格不能同色,且首尾两格也不同色.求全部的满足要求的涂法.
以上就是著名的RPG难题.
如果你是Cole,我想你一定会想尽办法帮助LELE解决这个问题的;如果不是,看在众多漂亮的痛不欲生的Cole女的面子上,你也不会袖手旁观吧?
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解:首先考虑这样一个问题:如果去掉首尾两格也不同色的条件,那么问题就变成了有排成一行的n个方格,用红(Red)、粉(Pink)、绿(Green)三色涂每个格子,每格涂一色,要求任何相邻的方格不能同色。
设n个方格以红色为结尾的种类数为an,以粉色为结尾的种类数为bn,以绿色为结尾的种类数为cn,如
。那么
=
。也就是说n+1个格子的涂法f(n+1)=a
n+1+b
n+1+c
n+1=2(a
n+b
n+c
n)=2*f(n)
那么加上首尾不相同的条件后发现状态不止有三种,和结尾有关,和开始有关,结尾3种,开始三种,所以一共有九种状态,但是这九种状态并不是都满足条件。用式子来表达就是,九种状态分别为
ab
n表示以红色为开头,粉色为结尾,长度为n的种类数。其他以此类推。f(n)=ab
n+ac
n+ba
n+bc
n+ca
n+cb
n(n>1,首尾不能相同)。
,从这个矩阵已经可以看出
矩阵的三行是不相关的,是独立的,那么发现ab
n+1+ac
n+1=aa
n+ac
n+aa
n+ab
n=(ab
n+ac
n)+2*aa
n=(ab
n+ac
n)+2*(ab
n-1+ac
n-1).同理可得矩阵的第二行和第三行。解得:f(n+1)=f(n)+2f(n-1)。
其实这个题并不需要这么麻烦,写这么多时感觉虽然公式不好理解,但更容易证明他的正确性。
简单理解就是:考虑n长度的时,设f(n)为n长度的种类数,那么首先可以构造出f(n-1)种(因为n-1长度符合条件的首尾不同,所以只能在第n位添加不属于前两种颜色的最后一种颜色),2*f(n-1)种(首先给n-1位添加和首相同的颜色,在第n位就可以有两种颜色可以添加,就是2*f(n-1))。
#include <algorithm>
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#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <queue>
#include <deque>
#include <cmath>
#include <map>
using namespace std;
typedef long long ll;
const double inf=1e20;
const int maxn=2e5+10;
const int mod=1e9+7;
ll a[100];
int main(){
a[0]=3;
a[1]=a[2]=6;
for(int i=3;i<60;i++){
a[i]=a[i-1]+2*a[i-2];
}
int n;
while(scanf("%d",&n)!=EOF){
printf("%lld\n",a[n-1]);
}
return 0;
}