HDU 4507 吉哥系列故事——恨7不成妻 详解(变态数位DP)
依然单身!
吉哥依然单身!
DS级码农吉哥依然单身!
所以,他生平最恨情人节,不管是214还是77,他都讨厌!
吉哥观察了214和77这两个数,发现:
2+1+4=7
7+7=7*2
77=7*11
最终,他发现原来这一切归根到底都是因为和7有关!所以,他现在甚至讨厌一切和7有关的数!
什么样的数和7有关呢?
如果一个整数符合下面3个条件之一,那么我们就说这个整数和7有关——
1、整数中某一位是7;
2、整数的每一位加起来的和是7的整数倍;
3、这个整数是7的整数倍;
现在问题来了:吉哥想知道在一定区间内和7无关的数字的平方和。
关于状态转移,先简单的写这样一个式子:dp[i][j][k] = ∑dp[i-1][(j+dig)%7][(k*10+dig)%7](这里的求和符号不指加法,是一个抽象的意义)
其中dig是枚举的正在处理的数位i上所有可能的数字(这个式子只能帮助理解状态是如何转移的但是却不表示具体的运算,dp是结构体当然不能直接运算)
上面的等式,我们称等式左边表示总状态,等式右边为其子状态,显然总状态是等于所有子状态的“总和”(我说的状态的总和并非指加法运算)
那么怎么通过子状态算出总状态呢?
具体的计算:
先说几句废话:
对于1234这个数,它的数位上的数是1,2,3,4,它的数位和是1+2+3+4,它自身的数值是 1*1000+2*100+3*10+4
如果我知道数字234是与7无关的数,在其前面加一个1,也是与7无关的数,我是怎样计算在其前面加一个1之后的数的平方和的呢
(1*1000)^2 + 2*(1*1000)*234 + 234^2 这里相当于(1000+234)^2
注意:在具体的状态转移中,我们是不知道234这个值,我们只知道有这么一个子状态
另外,这只是一个数的平方,我们要求的是所有满足的数的平方和,所以最后具体的算式如下:
设总状态为ans,它其中一个子状态为tmp,枚举正在处理的这一数位上的数字为 i ,数位 i 在整个数字中具体的数值是i*10^p
那么有: //这里自己手算写写就会懂了,注意这里都是+=,都是加上这位数后面的个数跟状态。
(1) ans.cnt += tmp.cnt
(2) ans.s += tmp.s + [ i*10^p ]*tmp.cnt //之所以*数量,是因为后面有许多个符合条件的数,这一位可以跟后面所有符合条件的数搭配
(3) ans.ss += tmp.ss + 2*(i*10^p)*tmp.s + [(i*10^p)^2]*tmp.cnt //这里的中间部分两倍那里,比较坑。。。
之所以变态是因为这个数太大了,不懂不懂就爆long long 所以哪里都要%Mod,少一个Mod就wa,另外这题比较新,返回的是结构体,判断记忆化的时候,也是用结构体里的变量实现的,通过构造函数初始化
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cstring>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int Mod = 1e9 + 7;
int bit[20];
ll byte[20];
struct node
{ll cnt, sum, ssum;node(){cnt = -1; sum = 0; ssum = 0;} //这里用于新node一个struct的初始化node (ll cc, ll ss, ll ssss) : cnt(cc), sum(ss), ssum(ssss){}}dp[22][10][10];
node dfs(int len, int sremd, int nremd, int limit)
{if(len < 1) return sremd && nremd ? node(1, 0, 0) : node(0, 0, 0); //这里如果位数小于个位了,如果两个条件达到的话,说明它符合了,数量+1if(!limit && dp[len][sremd][nremd].cnt != -1) return dp[len][sremd][nremd]; //通过结构体初始化判断是否访问过,秒啊int last = limit ? bit[len] : 9;node ans; ans.cnt = 0;for(ll i = 0; i <= last; i++){if(i == 7) continue;node temp = dfs(len-1, (sremd + i)%7, (nremd*10 + i)%7, i == last && limit); //这里也没见过,直接找后面位数的状态,真正的递归思想,因为这一位的状态取决于后面的状态的ans.cnt = (ans.cnt + temp.cnt) % Mod;ll r = ((i*byte[len])%Mod*temp.cnt%Mod)%Mod; //不断Mod。。ll r1 = (i*byte[len])%Mod;ans.sum = (ans.sum + (r + temp.sum)%Mod)%Mod;ans.ssum = (ans.ssum + (temp.ssum + (((r1 * r1)%Mod)*temp.cnt)%Mod + ((2 * r1)%Mod*temp.sum)%Mod)%Mod)%Mod;}if(!limit) dp[len][sremd][nremd] = ans;return ans;
}
ll cal(ll n)
{int k = 0;while(n){bit[++k] = n % 10;n /= 10;}return dfs(k, 0, 0, 1).ssum;
}
void init()
{byte[1] = 1;for(int i = 2; i < 20; i++)byte[i] = (byte[i-1]*10) % Mod;
}
int main()
{int t;init();scanf("%d", &t);while(t--){ll l, r;scanf("%I64d%I64d", &l, &r);// cout << cal(r) << endl << cal(l-1) << endl;printf("%I64d\n", ((cal(r)-cal(l-1))%Mod+Mod)%Mod); //长知识,因为这里cal都是区域之后的值,可能导致这里是是负数,所以要先+Mod然后再对整体Mod}return 0;
}
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