【题解】洛谷P1373 小a和uim之大逃离(dp 递推)

题目背景

小a和uim来到雨林中探险。突然一阵北风吹来,一片乌云从北部天边急涌过来,还伴着一道道闪电,一阵阵雷声。刹那间,狂风大作,乌云布满了天空,紧接着豆大的雨点从天空中打落下来,只见前方出现了一个披头散发、青面獠牙的怪物,低沉着声音说:“呵呵,既然你们来到这,只能活下来一个!”。小a和他的小伙伴都惊呆了!

题目描述

瞬间,地面上出现了一个n*m的巨幅矩阵,矩阵的每个格子上有一坨0~k不等量的魔液。怪物各给了小a和uim一个魔瓶,说道,你们可以从矩阵的任一个格子开始,每次向右或向下走一步,从任一个格子结束。开始时小a用魔瓶吸收地面上的魔液,下一步由uim吸收,如此交替下去,并且要求最后一步必须由uim吸收。魔瓶只有k的容量,也就是说,如果装了k+1那么魔瓶会被清空成零,如果装了k+2就只剩下1,依次类推。怪物还说道,最后谁的魔瓶装的魔液多,谁就能活下来。小a和uim感情深厚,情同手足,怎能忍心让小伙伴离自己而去呢?沉默片刻,小a灵机一动,如果他俩的魔瓶中魔液一样多,不就都能活下来了吗?小a和他的小伙伴都笑呆了!

现在他想知道他们都能活下来有多少种方法。

输入输出格式

输入格式:

第一行,三个空格隔开的整数n,m,k

接下来n行,m列,表示矩阵每一个的魔液量。同一行的数字用空格隔开。

输出格式:

一个整数,表示方法数。由于可能很大,输出对1 000 000 007取余后的结果。

输入样例:

2 2 3

1 1

1 1

输出样例:

4

说明

【题目来源】

lzn改编

【样例解释】

样例解释:四种方案是:(1,1)->(1,2),(1,1)->(2,1),(1,2)->(2,2),(2,1)->(2,2)。

【数据范围】

对于20%的数据,n,m<=10,k<=2

对于50%的数据,n,m<=100,k<=5

对于100%的数据,n,m<=800,1<=k<=15


这道题目一开始我想写暴力,用dfs来找到每一种符合的情况。然而暴力也写了好久,最后明白因为俩人只能往右或者往下走,因此不需要判重,而且条件就是不越界,符合两者之差为0结果就+1,费尽周折骗到了30分。注意dfs时要考虑到该谁走了,这样最后能判断两者差为0是不是uim走的。

(30分暴力代码)

#include<cstdio>
#include<iostream>
#define ll long long
#define mod 1000000007
using namespace std;
const int maxn=810;
int n,m;
int k;
ll ans=0;
int a[maxn][maxn];
void dfs(int x,int y,int w,int turn)
{
	if(turn%2==0) w+=a[x][y];
	else w-=a[x][y];
	w=(w%k+k)%k;
	if(w==0&&turn%2==1) ans++;
	if(y+1<=m) dfs(x,y+1,w,turn+1);
	if(x+1<=n) dfs(x+1,y,w,turn+1);
}
int main()
{
	scanf("%d%d",&n,&m);
	scanf("%d",&k);
	k=k+1;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		for(int j=1;j<=m;j++)
		{
			scanf("%d",&a[i][j]);
		}
	}
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		for(int j=1;j<=m;j++)
		{
			dfs(i,j,0,0);
		}
	}
	
	cout<<ans%mod<<endl;
	return 0;
}

标签是动态规划,所以我们可以尝试用动归的方法解决。

我们定义一个dp[i][j][k][turn] 其中i,j代表要到的那个点坐标,k代表出发点到目标点之差为0-k,turn取0或1,代表是小a或是uim走的这一步。读入数据后,首先为每一个a[i][j]赋初始值dp[i][j][a[i][j]%k][0]=1,因为第一步一定是小a走的所以turn为0.接下来就是状态转移方程,我们枚举i从1-n,j从1-m,p从0- k-1(注意,我们在读入k后就立刻给k++,因为当收集到k+1的药水时相当于给自己所拥有的药水量取mod,所以这里枚举0-k-1)。这里分两种情况讨论。如果动归的这一步是小a走的,除了这一步之外得加上上一步的权值,因为小a走这一步会给药水量+a[i][j],所以上一步是p-a[i][j],这有可能是负数,所以我们用(p-a[i][j]+k)%k来保证取mod后是正数。同理可以求出这一步是1的情况,要注意每一次得到新的情况后要取膜,最后还要对ans取一次膜才能得到正确的结果。得到转移方程后,交上去却只得了85分,3个点MLE。研究后,发现是long long类型太大了,会让程序爆掉,于是我把long long全部换成int,这道题也就解决了。

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
#include<cstring>
#define ll long long
using namespace std;
const int maxn=810;
const int maxk=20;
const int mod=1e9+7;
int dp[maxn][maxn][maxk][2]; //i,j,k=wa-wb,who's turn
int a[maxn][maxn];
int ans;
int n,m,k;
int main()
{
	scanf("%d%d%d",&n,&m,&k);
	k++;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		for(int j=1;j<=m;j++)
		{
			scanf("%d",&a[i][j]);
			dp[i][j][a[i][j]%k][0]=1;
		}
	}
	
	for(int i=1;i<=n;i++)
		for(int j=1;j<=m;j++)
			for(int p=0;p<=k-1;p++)
			{
				int t0=(p-a[i][j]+k)%k;
				int t1=(p+a[i][j])%k;
				dp[i][j][p][0]=(dp[i][j][p][0]+dp[i][j-1][t0][1])%mod;
				dp[i][j][p][0]=(dp[i][j][p][0]+dp[i-1][j][t0][1])%mod;
				dp[i][j][p][1]=(dp[i][j][p][1]+dp[i][j-1][t1][0])%mod;
				dp[i][j][p][1]=(dp[i][j][p][1]+dp[i-1][j][t1][0])%mod;
			}
			
	
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		for(int j=1;j<=m;j++)
		{
			ans+=dp[i][j][0][1];
			ans%=mod;
		}
	}
	cout<<ans<<endl;
	return 0;
}
总体来说,这个方程也不是那么容易能想到的。多做几道类似的题,以后可能会有不同的启发。

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