最基本的一类数位dp题,题目大意一般是在a~b的范围,满足某些要求的数字有多少个,而这些要求一般都是要包含或者不包含某些数字,或者一些带着数字性质的要求,一般来说暴力是可以解决这一类问题,可是当范围非常大时,暴力明显会超时,这时便是需要把它转化为一类dp问题,这就是数位dp。像一个数1234567890,直接把它暴力的话,那它就是一个1e9级别的数,可是把它一个数位一个数位的话,那它就是1位是0,2为是9,一直到10位是1,一共才10位的长度,明显就比暴力明朗多了。
由于我也是刚接触不久,还没有什么自己深刻感悟,日后再做总结,现在先具体问题具体分析,来两道入门的数位dp题进行进行理解
不要62和4HDU - 2089
题目大意就是,一个数字它如果含有62或者4它就是不吉利数字,而你要求的就是【n,m】范围内的不含有不吉利数字的个数。
这题的范围只有1e6,所以暴力还是行得通的,不过我们在学数位dp,就用数位dp来解决。那我们想一下,每一个数个位,十位,百位。。。的范围都是从0~9,那么我们把一个数拆成一位位,例如,一个万位的数就可以拆成
万:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
千:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
百:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
十:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
个:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
现在假如一个数的10086,那它的范围内有多少个不含不吉利吉利的数呢,首先我们得把10086分解,得出一个上界,类似这个样子
万:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 上界1
千:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 上界0
百:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 上界0
十:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 上界8
个:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 上界6
这个上界就是在有限制的情况下,当前数位的数字选择只能从[0,上界]中选择,那么这个限制又是什么吗,其实就是范围限制,就像现在我们要求的是10086范围内的,那么如果万位取0,对千位肯定就没有限制可以取[0,9]中任意的数字,但当万位取1,千位就有限制了只能取到0,要是取到1那么就不是求10086范围内的了,而是求11xxx范围内的了,那这个限制怎么传递呢,首先当前数位如果没有限制的话,那么对下面的数位也没有限制,像万位取0,下面的数位都没有限制,而当前数位如果有限制的话,并且取的是上界的话,对下面的数位就有限制,像万位取1,千位有限制,然后千位取0是上界又对下面的又有限制,而像万位取1,千位取0,百位取0,对十位有限制,但十位取小于8的数对个位就没有限制,所以上界的限制传递的条件就是,当前数位有限制并且取的是上界,就会对下面的数位有限制
那现在回到问题,怎么确定不是不吉利的数有几个呢,首先每一位肯定是不能含有4这个数字的,然后就是上一数位是6,当前数位就不能是2,详情见代码
1 #include<cstdio> 2 #include<cstring> 3 int n,m,up[18],dp[65][9];//dp[i][j]数位i的数字是j时不含不吉利的数字有多少个 4 int dfs(int p,bool is6,bool isu)//p当前数位,is6上一个数位是不是6,isu当前数位有没有限制 5 { 6 if(p==0)//边缘值,p为0是个空集,肯定没有62或4,返回1 7 return 1; 8 if(!isu&&dp[p][is6]!=-1) 9 return dp[p][is6]; 10 int ans=0; 11 for(int i=0;i<=(isu ? up[p] : 9);i++) 12 { 13 if((is6&&i==2)||i==4)//当前数位不能取4,以及如果上一数位取6,当前数位不能取9 14 continue; 15 ans+=dfs(p-1,i==6,isu&&i==up[p]);//继续往下判断下一数位 16 } 17 if(!isu) 18 dp[p][is6]=ans; 19 return ans; 20 } 21 int solve(int x) 22 { 23 int num=0; 24 while(x) 25 { 26 up[++num]=x%10; 27 x/=10; 28 } 29 return dfs(num,0,1); 30 } 31 int main() 32 { 33 memset(dp,-1,sizeof(dp)); 34 while(scanf("%d%d",&n,&m)&&(n||m)) 35 printf("%d\n",solve(m)-solve(n-1)); 36 return 0; 37 }
关于记忆化,当前数位没有限制时,那么它取任何数相对应的结果是通用的,记忆化搜索就达到了省时的效果
要49HDU - 3555
相比上一题不要62和4,这题就是给出一个n,要求[1,n]范围内含49的数字有多少个,不过我们可以反过来求出不含49的,然后减去即可
1 #include<cstdio> 2 #include<cstring> 3 #define ll long long 4 ll n,dp[65][9]; 5 int t,up[18]; 6 ll dfs(int p,bool is4,bool isu) 7 { 8 if(p==0) 9 return 1; 10 if(!isu&&dp[p][is4]!=-1) 11 return dp[p][is4]; 12 ll ans=0; 13 for(int i=0;i<=(isu ? up[p] : 9);i++) 14 { 15 if(is4&&i==9) 16 continue; 17 ans+=dfs(p-1,i==4,isu&&i==up[p]); 18 } 19 if(!isu) 20 dp[p][is4]=ans; 21 return ans; 22 } 23 ll solve(ll x) 24 { 25 int num=0; 26 while(x) 27 { 28 up[++num]=x%10; 29 x/=10; 30 } 31 return dfs(num,0,1); 32 } 33 int main() 34 { 35 scanf("%d",&t); 36 memset(dp,-1,sizeof(dp)); 37 while(t--) 38 { 39 scanf("%lld",&n); 40 printf("%lld\n",n+1-solve(n)); 41 } 42 return 0; 43 }
对于答案的+1,因为我们的数位dp求的是[0,n]范围内的不含49的数字的个数,而题目要求的是[1,n]范围内含49的数字的个数,直接用n减去的话,0肯定不含49,会多减去一个0,所以要+1
当然也有直接就是求[1,n]范围内含49的数字个数的,详情见代码
1 #include<cstdio> 2 #include<cstring> 3 #define ll long long 4 ll n,dp[65][9],cf[18]={1};//cf保存10的次方 5 int t,up[18]; 6 ll dfs(int p,bool is4,bool isu) 7 { 8 if(p==0)//空集不含49,返回0 9 return 0; 10 if(!isu&&dp[p][is4]!=-1) 11 return dp[p][is4]; 12 ll ans=0; 13 for(int i=0;i<=(isu ? up[p] : 9);i++) 14 { 15 if(is4&&i==9)//上一数位的4,当前位是9,可以计算答案了 16 ans+=isu ? n%cf[p-1]+1 : cf[p-1];//有上界的限制,比如n是49870, 17 //当前位是第4位取9,那么49000~49870都是可以的,也就是n%1000+1 18 //反之没有限制的话,比如n是50000,当第5位是4,当前位是第4位取9 19 //那么49000~49999都是可以的,也就是1000 20 else 21 ans+=dfs(p-1,i==4,isu&&i==up[p]); 22 } 23 if(!isu) 24 dp[p][is4]=ans; 25 return ans; 26 } 27 ll solve(ll x) 28 { 29 int num=0; 30 while(x) 31 { 32 up[++num]=x%10; 33 x/=10; 34 } 35 return dfs(num,0,1); 36 } 37 int main() 38 { 39 for(ll i=1;i<=18;i++) 40 cf[i]=cf[i-1]*10; 41 scanf("%d",&t); 42 memset(dp,-1,sizeof(dp)); 43 while(t--) 44 { 45 scanf("%lld",&n); 46 printf("%lld\n",solve(n)); 47 } 48 return 0; 49 }