codility上的问题(15) Xi 2012

时间:2023-03-09 19:49:41
codility上的问题(15) Xi 2012

进入2012年的题 codility上的题目开始变难,变得有意思起来。给定两个长度在[1..300000]的只包含0和1的串S和T,它们是2进制表示的,S表示的数A不大于T表示的数B,即A<=B,且A > 0。还有一个参数是K, 1<=K<=30,问[A..B]之间有多少个数满足它们的2进制表示任意两个1之间至少有个0。(如果一个数2进制表示只有1个1,认为它是满足条件的)。

结果 对  1000000007取模。

要求复杂度:时间空间都是O(log(A +B))

分析: 我们求[0..B]之间有多少个数满足要求…… 一个显然的dp。不过我写了好久,因为式子没写对……设dp[n]表示n位满足要求的2进制数(允许首位是0)的个数。

规定dp[0] = 1, dp[1] = 2。dp[1] = 2是只有1位时,它为0或者为1都可以。 那么我们考虑dp[n] (n > 1),如果它首位为0,则它的后面(n - 1)位一定满足条件。如果它首位为1,则它后必须有K个0,再接一个有效的数即dp[n] = dp[n - 1] + dp[n - k - 1]。 这里要注意当n - k - 1 < 0时,我们要加1,也就是初始条件对于dp[x] = 1 if x <= 0。这里的原因是这样的,当首位为1时,后面位数不足K位时,全为0式满足条件的。 于是统一一下,方程为dp[n] = dp[n - 1] + dp[n - k - 1] 初始条件是 dp[x] = 1 if x <= 0。

后面的问题就简单了,我们沿着B的高位走,每次遇到1,试图把它变成0,注意上一次1的位置,再后面一个位置接一个合法的数(利用dp)的结果。实际上我们对于B的每个1bit,都尝试一下变成0,这样每次产生的数必然和B不同。就是枚举了第一个和B不相同的位。还有一点要注意,如果不改变B的1bit,已经非法的话,就要退出。这里还是有一些细节要处理的。 最后求的是num [0..B] - num [0..A - 1]。

代码:

// you can also use includes, for example:
// #include <algorithm>
#include <vector> const int M = 1000000007; vector<int> dp; int add(int x,int y) {
return ((x += y) >= M)?(x - M):(x);
} string dec(const string &s) {
string r = s;
int i;
for (i = r.size() - 1; i >= 0; --i) {
if (r[i] == '0') {
r[i] = '1';
}
else {
r[i] = '0';
break;
}
}
return r;
} int cal(const string &s,int k) {
int last = -1,answer = 0,i;
bool valid = true;
for (i = 0; (valid) && (i < s.size());++i) {
if (s[i] == '1') {
if (last < 0) {
answer = add(answer, dp[s.size() - 1 - i]);
}
else {
if (i - last <= k) {
valid = false;
}
if (i - last >= k) {
answer = add(answer, dp[s.size() - 1 - i]);
}
else if (last + k >= s.size()) {
answer = add(answer, 1); }
else {
answer = add(answer, dp[s.size() - 1 - last - k]); }
}
last = i;
}
}
if (valid) {
answer = add(answer, 1);
}
return answer;
} int solution(const string &S, const string &T, int K) {
// write your code here...
int i,n = T.size();
dp.resize(n + 1);
dp[0] = 1;
for (i = 1; i <= n; ++i) {
dp[i] = add(dp[i - 1], (i <= K)?1:dp[i - K - 1]); }
string temp = dec(S);
i = cal(T, K) - cal(temp, K);
return (i < 0)?(i + M):i; }