【编程题】猜数游戏

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来源:牛客网

牛牛和羊羊在玩一个有趣的猜数游戏。在这个游戏中,牛牛玩家选择一个正整数,羊羊根据已给的提示猜这个数字。第i个提示是"Y"或者"N",表示牛牛选择的数是否是i的倍数。
例如,如果提示是"YYNYY",它表示这个数使1,2,4,5的倍数,但不是3的倍数。
注意到一些提示会出现错误。例如: 提示"NYYY"是错误的,因为所有的整数都是1的倍数,所以起始元素肯定不会是"N"。此外,例如"YNNY"的提示也是错误的,因为结果不可能是4的倍数但不是2的倍数。
现在给出一个整数n,表示已给的提示的长度。请计算出长度为n的合法的提示的个数。
例如 n = 5:
合法的提示有:
YNNNN YNNNY YNYNN YNYNY YYNNN YYNNY
YYNYN YYNYY YYYNN YYYNY YYYYN YYYYY
所以输出12

输入描述:

输入包括一个整数n(1 ≤ n ≤ 10^6),表示已给提示的长度。

输出描述:

输出一个整数,表示合法的提示个数。因为答案可能会很大,所以输出对于1000000007的模

示例1

输入

5

输出

12

解题思路:

设dp[i]表示输入长度为i时的合法的提示个数,那么根据i的分类可能存在下面几种情况:

- i为素数,由于素数和前面的所有数都没有依赖关系,即第i位可以为Y或者N,所以dp[i]=dp[i-1]*2;

- i不是素数的幂次,也就是像6这样的数字,你会发现,它已经被第2位和第3位唯一确定了。例如23分别是YY,那么6一定是Y;23分别是YN或NY或NN,6一定是N,所以说这时候有dp[i]=dp[i-1]

- i是素数的幂次,它不能唯一确定。例如4,当2为Y时,4不确定,可以是Y,也可以是N。将4和2放入集合,若2取,4必定取,所以有NN,YN,YY三种情况。那么引申一下,加入8就是3个元素的集合,共4种情况,9就是2个元素的集合(3、9),有3种情况,以此类推。最后将这些情况相乘即可,因为这些集合之间相互不影响

因此,从上面分析中可以看出,长度为n的各位可以分为两类:

- 位数为素数或素数的幂次:这些位上的可能性取决于素数的幂次且小于n的那些数。

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- 位数不是素数且不是素数的幂次:当素数位的字符确定了,这些位上的字符也都确定,即都只有一种可能性;

举个例子,当n=16,存在素数2,3,5,7,11,13。

素数2,2的幂次数有2,4,8,16。从后往前看,依次看16,8,4,2的字符取值。如果16取值为Y,那么2,4,8都只能为Y;如果16为N,则此时需要看8,如果8取值为Y,那么2,4都只能为Y;如果8为N,那么此时需要看4,如果4为Y,则此时2为Y;如果4为N,那么此时需要看2,2存在两种情况,结束。总的可能性为5种,为2的幂次数的个数+1。

素数3,3的幂次数有3,9。同样的,先看9,如果9取值为Y,则3为Y;如果9取值为N,那么此时看3,3存在两种可能性,结束。总的可能性为3,为3的幂次数的个数+1。

素数5,7,11,13,他们的幂次数都各只有一个,都为2,是各自素数的幂次数的个数+1。

所以,合法提示组合数问题转化为求所有小于等于n的素数及他们的幂次数的组合数的乘积。也就是把每一个素数和它的幂次归为一类,求出每一类的合法提示组合数,由于类与类之间没有重叠关系,因此总的组合数为所有类的组合数的乘积。

package BiShiTi;

import java.util.Scanner;

public class m_0005 {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		int len = scanner.nextInt();

		long ans = 1;
		boolean[] visited = new boolean[len + 1];
		for (int i = 2; i <= len; i++) {
			if (visited[i])// 已经处理过的不再处理
				continue;
			for (int j = 2 * i; j <= len; j += i)// 处理i的倍数
				visited[j] = true;
			int count = 0;
			// 求i的幂次
			long k = i; // int会溢出
			while (k <= len) {
				k *= i;
				count++;
			}
			ans = ans * (count + 1) % 1000000007;
		}
		System.out.println(ans);
	}
}

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转载自my.oschina.net/MasterLi161307040026/blog/1810491