【数位DP】【SCOI2009】windy数

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Description

\(windy\)定义了一种\(windy\)数。不含前导零且相邻两个数字之差至少\(2\)的正整数被称为\(windy\)数。\(windy\)想知道,

\(A\)\(B\)之间,包括\(A\)\(B\),总共有多少个\(windy\)数?

Input

包含两个整数,\(A,B\)

Output

一个整数

Sample Input

25 50

Sample Output

20

Hint

\(For~All:\)

\(1~\leq~A~\leq~B~\leq~2~\times~10^9\)

Solution

数位DP。

数位DP的DP状态一般含有如下参数:

1、从高到低当前填到了第几位。
2、当前这一位的数是几。
3、这一位是否等于一个上界x。一般而言,大于上界没有意义,所以可以用一个二进制表示等于或小于。
4、从最高位到这一位是否全为0

对于具体题目,需要根据要求增删状态。

对于本题而言,可以设\(f_{i,j,0/1,0/1}\)代表从高到低填到了第i位,当前这一位数字是j,否/是等于0,否/是全为0的方案数

考虑\([A,B]\)间的答案就等于小于\(B\)的答案减去小于\(A-1\)的答案。于是可以分别把\(B\)\(A-1\)作为上界x求得答案相减。

预处理:处理出第一位所有的情况。具体的,设第一位是\(s_1\),则\(f_{1,j,0,0}=1|j<s_1\),\(f_{1,0,0,1}=1\),\(f_{1,s_1,1,0}=1\)

转移方面,这里使用刷表法刷出下一维。具体的,枚举当前是什么状态,枚举下一位的数字是谁。

直接累加小于上界且从小于上界的状态转移的答案,对于等于上界的状态,转移到等于上界的状态。注意区分小于和等于在第3维上的差异。

显然每一位全是前导零的方案数是1。对于本位置全是前导0的方案,可以更新下一位填任意位置小于上界的状态。

最后累加答案为\(ans=(\sum_{j<s_{len}}f_{len,j,0,0})+f_{len,s_{len},1,0}\)。其中len为上界x的位数。

看着发晕的话可以参考代码

Code

#include<cstdio>
#include<cstring> 
#define rg register
#define ci const int
#define cl const long long int

typedef long long int ll;

namespace IO {
    char buf[90];
}

template<typename T>
inline void qr(T &x) {
    char ch=getchar(),lst=' ';
    while(ch>'9'||ch<'0') lst=ch,ch=getchar();
    while(ch>='0'&&ch<='9') x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48),ch=getchar();
    if(lst=='-') x=-x;
}

template<typename T>
inline void write(T x,const char aft,const bool pt) {
    if(x<0) x=-x,putchar('-');
    int top=0;
    do {
        IO::buf[++top]=x%10+'0';
        x/=10;
    } while(x);
    while(top) putchar(IO::buf[top--]);
    if(pt) putchar(aft);
}

template<typename T>
inline T mmax(const T a,const T b) {if(a>b) return a;return b;}
template<typename T>
inline T mmin(const T a,const T b) {if(a<b) return a;return b;}
template<typename T>
inline T mabs(const T a) {if(a<0) return -a;return a;}

template<typename T>
inline void mswap(T &a,T &b) {
    T temp=a;a=b;b=temp;
}

const int maxs = 15;

ll a,b;
ll frog[maxs][maxs][5][5],st[maxs];

ll dp(ll x);

int main() {
    qr(a);qr(b);
    a=dp(a-1);memset(frog,0,sizeof frog);b=dp(b);
    write(b-a,'\n',true);
    return 0;
}

ll dp(ll x) {
    int len=0;
    rg ll tx=x;
    do {++len;} while(tx/=10);if(!x) len=0;                     //确定x的位数 
    for(rg int i=len;i;--i) st[i]=x%10,x/=10;                   //st[i]即为s数组,存储x每一位的值 
    for(rg int i=1;i<st[1];++i) frog[1][i][0][0]=1;
    frog[1][st[1]][1][0]=frog[1][0][0][1]=1;                            
    /*
        *初始化:
        *第一位填小于s[1]的数,整个数小于x前1位且无前导0的方案数
        *=第一位填s[1]的数,整个数等于x前1位的方案数
        *=全部填0的方案数=1 
    */
    for(rg int i=1;i<len;++i) {
        rg int di=i+1;                                          //下一位置 
        for(rg int j=0;j<10;++j) {
            for(rg int k=0;k<10;++k) {
                if(mabs(j-k) >= 2) {                            //如果这一位合法 
                    frog[di][k][0][0]+=frog[i][j][0][0];        //这一位填k的方案数,从上一位的数小于x转移 
                    if(k < st[di]) frog[di][k][0][0]+=frog[i][j][1][0];
                                                                //从上一位等于x的数转移到这一位小于x的答案 
                    else if(k == st[di]) frog[di][k][1][0]+=frog[i][j][1][0];
                                                                //从上一位等于x的数转移到这一位等于x的答案 
                }
            }
        }
        frog[di][0][0][1]=1;                                    //下一位全是前导0的方案数为1 
        for(rg int j=1;j<10;++j) frog[di][j][0][0]+=frog[i][0][0][1];
                                                                //由这一位全是前导0可以更新下一位的不取0的所有情况。 
    }
    ll _ans=0;
    for(rg int i=0;i<10;++i) _ans+=frog[len][i][0][0];
    _ans+=frog[len][st[len]][1][0];
    return _ans;
}

Summary

数位dp状态的确定:

1、从高到低当前填到了第几位。
2、当前这一位的数是几。
3、这一位是否等于一个上界x。一般而言,大于上界没有意义,所以可以用一个二进制表示等于或小于。
4、从最高位到这一位是否全为0

转移细节比较多,需要留心

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转载自www.cnblogs.com/yifusuyi/p/9764386.html