I,V,X,L

题目:我们在研究罗马数字。罗马数字只有4个字符,I,V,X,L分别代表1,5,10,100。一个罗马数字的值为该数字包含的字符代表数字的和,而与字符的顺序无关。例如XXXV=35,IXI=12.

现在求问一个长度为 nn 的罗马数字可以有多少种不同的值。( n \leq 10^9n≤109 )

最坑爹的一道题目

首先我们可知,在 \{1,5,10,50 \}{1,5,10,50} 中取 nn 个组成不同数的方案数,和在 \{0,4,9,49 \}{0,4,9,49} 中取 nn 个的方案数是一样的。这样转化了之后,这些数两两之间互质,并且出现了0,更加好处理。

我们现在尽量去限制4和9,使得0和49可以任意取。

然后我们发现,9个4=4个9+5个0,为了避免重复,我们取的4的个数不能超过8个。

打表找用0和49代替4和9的例子,发现1个4+5个9=1个49+5个0,所以只要取了4,取9的个数就不能超过4个。如果没有取4,那么取9的个数就不能超过48个。

接下来发现,2个4+1个49+6个0=9个9。也就是说,当不取4的时候,取9的个数不能超过8个。

有了以上三点限制之后,我们可以枚举取4和取9的个数 ii 和 jj ,剩下的数全选0和49,方案数是 n-i-jn−i−j

见下面这个代码,可以发现,当循环跑满了之后的答案会呈现一种线性增长,这就是打表找出的规律的由来。

先打表找规律,再写代码。

第一种打表代码:

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string.h>
#include<algorithm>
#include<map>
using namespace std;
 
map<long long,int> mapp;
 
long long dfs(int n)
{
    mapp.clear();
    long long sum=0;
    for (int i=0; i<=n; i++)
    {
        for (int j=0; i+j<=n; j++)
        {
            for (int k=0; i+j+k<=n; k++)
            {
                int l=n-i-j-k;
                long long tmp=i+j*5+k*10+l*50;
                if (mapp.count(tmp)==0)
                {
                    mapp[tmp]=1;
                    sum++;
                }
            }
        }
    }
    return sum;
}
 
int main()
{
    long long t;
    scanf("%lld",&t);
    if (t<=20) printf("%lld\n",dfs(t));
    else printf("%lld\n",dfs(20)+49*(t-20));
    return 0;
}

第二种打表代码:

#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <set>
#include <stack>
#include <queue>
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <assert.h>
#include <fstream>
using namespace std;
int ans=0,sum=0,n;
set<int> s;
int m[5]={0,1,5,10,50};
void dfs(int t){
	if(t==n+1){
		if(s.find(sum)!=s.end())
			return;
		ans++;
		s.insert(sum);
		return;
	}
	for(int i=1;i<=4;i++){
		sum+=m[i];
		dfs(t+1);
		sum-=m[i];
	}
}
int main(){
 	for(int i=1;i<=60;i++){
 		n=i;
 		dfs(1);
 		cout<<ans<<",";
 		ans=0;
 		sum=0;
 		s.clear();
 	}
}

ac代码:

#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <string>
#include <vector>
#include <map>
#include <set>
#include <stack>
#include <queue>
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <assert.h>
#include <fstream>
using namespace std;
int main(){
	long long n;
	cin>>n;
	int m[30]={0,4,10,20,35,56,83,116,155,198,244,292,341,390,439};
	cout<<(n<=11?m[n]:(long long)(n-11)*49+292);

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