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初探数位DP-hdu2089

一开始刷dp就遇到了数位dp,以前程序设计艺术上看过一点,基本没懂,于是趁今天遇到题目,想把它搞会,但就目前状态来看仍然是似懂非懂啊,以后还要反复搞

统计区间[l,r]的满足题意的数的个数,可以转换成求[0,r]-[0,l),这也是数位dp题的一个明显的提示
F[i,st] 代表 位数为i(可能允许前导0。如00058也是个5位数),状态为st的方案数。这里st根据题目需要确定。
如i=4,f[i,st]也就是0000~9999的符合条件的数的个数(十进制)
决策第i位是多少(such as 0~9)
 

这里采用的是记忆化搜索的处理方式,有模板

1 int dfs(int i, int s, bool e) {                 //i表示当前的位数,s表示状态,e表示后面位数能否任意填2     if (i==-1) return s==target_s;              //最后一位取完,找到一个符合条件的值3     if (!e && ~f[i][s]) return f[i][s];         //之前位数对应要求的值已经确定,在这里就直接返回4     int res = 0;                                //记录符合条件的值5     int u = e?num[i]:9;                         //是否能任意填,能任意填则必须小于原来位数上对应的值,否则则可以去到0-96     for (int d = first?1:0; d <= u; ++d)        //逐个填充值,通常会在下面继续加上一些条件,排除不需要的值7         res += dfs(i-1, new_s(s, d), e&&d==u);  //下个位数8     return e?res:f[i][s]=res;                   //可以任意填的话,说明到i位还未确定res没有包含所有情况,不可以任意填说明后面已经确定,即f也可以确定9 }

 

正确与否有待进一步确认,第一遍看就暂且这么理解吧

f为记忆化数组;

i为当前处理串的第i位(权重表示法,也即后面剩下i+1位待填数);

s为之前数字的状态(如果要求后面的数满足什么状态,也可以再记一个目标状态t之类,for的时候枚举下t);

e表示之前的数是否是上界的前缀(即后面的数能否任意填)。

for循环枚举数字时,要注意是否能枚举0,以及0对于状态的影响,有的题目前导0和中间的0是等价的,但有的不是,对于后者可以在dfs时再加一个状态变量z,表示前面是否全部是前导0,也可以看是否是首位,然后外面统计时候枚举一下位数。

 

今天做了一道基础数位dp题,来自hdu2089
题目大意:给定区间[n,m],求在n到m中没有“62“或“4“的数的个数。
如62315包含62,88914包含4,这两个数都是不合法的。0<n<=m<1000000
 
那么就用这道题分析一下,首先放个源码
 1 #include <iostream> 2 using namespace std ; 3 int f[8][2] ;//f[i][0]:前i位符合要求 f[i][1]:前i位符合要求且i+1位是6 4 int digit[9] ;//digit[i]表示n从右到左第i位是多少  5 int dfs(int i,int s,bool e)//i表示当前位,s表示i位之前的状态,e表示当前位是否可以随意填写  6 {  7     if(i==0) 8         return 1 ; 9     if(!e && f[i][s]!=-1)10         return f[i][s] ;11     int res=0 ;12     int u=e?digit[i]:9 ;13     for(int d=0 ;d<=u ;d++)14     {15         if(d==4 || (s && d==2))16             continue ;17         res+=dfs(i-1,d==6,e&&d==u) ;18     }19     return e?res:f[i][s]=res ;20 }21 int callen(int n)//计算n的长度 22 {23     int cnt=0 ;24     while(n)25     {26         cnt++ ;27         n/=10 ;28     }29     return cnt ;30 }31 void caldigit(int n,int len)//计算n的digit数组 32 {33     memset(digit,0,sizeof(digit)) ;34     for(int i=1 ;i<=len ;i++)35     {36         digit[i]=n%10 ;37         n/=10 ;38     }39 }40 int solve(int n)//计算[0,n]区间满足条件的数字个数 41 {42     int len=callen(n) ;43     caldigit(n,len) ;44     dfs(len,0,1) ;45 }46 int main()47 {48     int n,m ;49     memset(f,-1,sizeof(f)) ;50     while(~scanf("%d%d",&n,&m))51     {52         if(n==0 && m==0)53             break ;54         printf("%d\n",solve(m)-solve(n-1)) ;//用[0,m]-[0,n)即可得到区间[n,m]55     }56     return 0 ;57 }

这里通过输出中间变量来辅助理解

 1 int dfs(int i,int s,bool e)//i表示当前位,s表示i位之前的状态(这里表示是否为6),e表示当前位是否可以随意填写 2 { 3     //printf("*****\n"); 4     //printf("--%d %d %d\n",i,s,e); 5     if(i==0) 6         return 1 ;      //说明前面的位数已经确定,该方案成立 7     if(!e && f[i][s]!=-1) 8     { 9         //printf("--%d %d %d\n",i,s,e);10         return f[i][s] ;11     }12 13     int res=0 ;14     int u=e?digit[i]:9 ;15     //printf("--%d %d %d %d\n",i,s,e,u);16     for(int d=0 ;d<=u ;d++)17     {18         if(d==4 || (s && d==2))19             continue ;20         printf("--%d %d %d %d\n",i,s,e,d);21         res+=dfs(i-1,d==6,e&&d==u) ;22     }23     printf("***************  %d %d %d %d\n",i,s,e,res);24     return e?res:f[i][s]=res ;25 }

这里输出了0-200的情况

1 200
--3 0 1 0  //从百位开始计算,之前没有6,所以中间为0,后面可以任意填充所以为1,首先在第一位上填0
--2 0 0 0  //第二位上填0
--1 0 0 0  //第三位上填0,一种情况,res+1,下面一样
--1 0 0 1  //第三位上填1
--1 0 0 2
--1 0 0 3
--1 0 0 5
--1 0 0 6
--1 0 0 7
--1 0 0 8
--1 0 0 9  //第三位上填9
***************  1 0 0 9  //f[1][0]=9,个位上的情况且十位不含6全部确定共9种,下一步之前res重新清零
--2 0 0 1  //十位填2,之后再确定个位,发现个位上的情况已经确定,于是直接返回f[1][0],res+f[1][0]
--2 0 0 2
--2 0 0 3
--2 0 0 5
--2 0 0 6  //十位填6,之后s变为1,个位需要重新确定
--1 1 0 0
--1 1 0 1
--1 1 0 3
--1 1 0 5
--1 1 0 6
--1 1 0 7
--1 1 0 8
--1 1 0 9
***************  1 1 0 8  f[1][1]=8  //个位上十位含6共9种情况
--2 0 0 7  //继续枚举十位
--2 0 0 8
--2 0 0 9
***************  2 0 0 80   //f[2][0]=80
--3 0 1 1  //百位填1  ret+f[2][0]
--3 0 1 2  //百位填2  ret+f[2][0]
--2 0 1 0  //十位填0
--1 0 1 0  //个位填0  ret+1
***************  1 0 1 1  //个位上只能有0
***************  2 0 1 1  //十位上只能有00
***************  3 0 1 161  //返回的是ret
161

正确性有待商榷,待我再多做几道题看看

 


 

 

 

 

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