2019.6.28 校内测试 T3 【音乐会】道路千万条

大眼一看最下面的题意解释的话,发现这和洛谷P1310表达式的值挺像的,大概都是给定一些运算符号,让最后的表达式为true的概率,为false的概率啥的QwQ~;

然后这个题嘛?就是在所有的运算符中提溜出一个作为最后一次运算的运算符,然后我们去算这个运算符左边的那一堆式子,然后再算右边那一堆式子,最后再算一下最后一个运算符对应的运算就好啦!

那么怎么算这个运算符左边的式子和右边的式子呢?我们再从左边的式子中找出一个运算符最为最后一次运算的运算符,然后算它左边的式子,算它右边的式子……

我们发现这就是一个枚举 + 递归的过程是吧QwQ~

直到我们一直递归到式子长度为1的情况了,这时候如果是' t '那就对应一种表达式为true的情况,如果是' f '那就对应了一种表达式为false的情况;

我们开两个数组 t [ i ][ j ]表示区间 [ i,j ]的表达式为true的方案数,f [ i ][ j ]表示区间 [ i,j ]的表达式为false的方案数,那么有如下边界设置:

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    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        if(s[i]=='t')               //贡献了一个为true的方案 
        {
            t[i][i]=1,f[i][i]=0;
        }
        else                        //否则就贡献一个为false的方案 
        {
            f[i][i]=1,t[i][i]=0;
        }
    }
//s数组里存的是't' or 'f' 

那么最终的答案就是:

然后 t 和 f 都是遍历区间内所有的运算符,假设作为最后一个运算,根据运算符的规则,递归求左子区间和右子区间的答案,相乘。最后把所有可能的情况累加起来,返回。
就是一个递归的思路,这里用了记忆化的原理,开数组将每种情况的方案数存起来。
但是时间复杂度还是比较高,对于这个题还是会炸!
那么这个题的正解就是:区间DP!
参考我们当时做 洛谷P1040 加分二叉树的思路(不知道的先看一下 这里):
我们也是推出了对于每个数字,让它作为根结点,然后算左子树,算右子树,最后再算整体的;这个思路不是和本题很相似嘛?
所以我们仍然可以套上之前我们区间DP的做法:
按照区间长度从小到大开始,枚举每个区间,算出每个区间内表达式为true的方案数,为false的方案数;
利用我们之前求出的小区间,然后一步一步得推出更大区间的答案,最后覆盖整个大区间的答案;
 
先献上区间DP的一般套路:
    for(int len=2;len<=n;len++)          //枚举区间长度 
        for(int i=1;i+len-1<=n;i++)       //枚举区间左端点的位置 
           {
            int j=i+len-1;                        //计算出区间右端点的位置 
            for(int k=i;k<j;k++)              //枚举区间内的中间点 
                …………… 
            }

已经确定了要使用区间DP了,接下来的任务就是要找状态转移方程了(下面的过程就和分析P1310表达式的值 的时候几乎一样了);

题目中只有三种运算符:

与&,或 |,异或 ^,先了解一下它们的运算规则:

&:要使 x&y=1,x和y必须都为1;要使 x&y=0,x和y有一个为0;

| :要使x | y=1,x和y有一个为1;要使x | y=0,x和y必须都为0;

^:要使x ^ y=1,x和y必须不相同(即x=0,y=1或 x=1,y=0);要使x ^ y=0,x和y必须相同(即x=0,y=0或 x=1,y=1);

然后我们就可以根据它们的运算法则来确定状态转移方程啦(还运用了乘法计数原理):

    for(int len=2;len<=n;len++)          //枚举区间长度 
    {
        for(int i=1;i+len-1<=n;i++)      //枚举区间左端点的位置 
        {
            int j=i+len-1;               //计算出区间右端点的位置 
            for(int k=i;k<j;k++)         //枚举区间内的中间点的运算符号 
            {
                if(ops[k]=='&')          //&运算 
                {
                    t[i][j]=(t[i][j]+(t[i][k]*t[k+1][j])%mod)%mod;    //必须两个都为true 
                    f[i][j]=(f[i][j]+(t[i][k]*f[k+1][j])%mod+(f[i][k]*t[k+1][j])%mod+(f[i][k]*f[k+1][j])%mod)%mod;  //只需要其中一个为false 
                }
                if(ops[k]=='|')          //|运算 
                {
                    t[i][j]=(t[i][j]+(t[i][k]*f[k+1][j])%mod+(f[i][k]*t[k+1][j])%mod+(t[i][k]*t[k+1][j])%mod)%mod;  //只需要其中一个为true 
                    f[i][j]=(f[i][j]+(f[i][k]*f[k+1][j])%mod)%mod;    //必须两个都为false 
                }
                if(ops[k]=='^')          //异或运算 
                {
                    t[i][j]=(t[i][j]+(t[i][k]*f[k+1][j])%mod+(f[i][k]*t[k+1][j])%mod)%mod;   //必须两个不同 
                    f[i][j]=(f[i][j]+(f[i][k]*f[k+1][j])%mod+(t[i][k]*t[k+1][j])%mod)%mod;   //必须两个相同 
                }
            }
        }
    }

注意到我们的答案是需要取模的,而最后的答案还涉及到了除法,所以最后我们还需要一步求乘法逆元的过程!

这里我用的是扩展欧几里得求逆元,这个大家应该都会吧QwQ~
上代码喽!
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
inline int read()
{
    int X=0,w=1;
    char c=getchar();
    while(c<'0'||c>'9')
    {
        if (c=='-')
        {
            w=-1;
        }
        c=getchar();
    }
    while(c>='0'&&c<='9')
    {
        X=(X<<3)+(X<<1)+c-'0';
        c=getchar();
    }
    return X*w;
}
inline char gc()
{
    char c;
    do
    {
        c=getchar();
    }
    while(c==' '||c=='\n'||c=='\r'||c=='\0'||c=='\t');
}
int n;
long long x,y;
char s[501],ops[501];
long long t[501][501],f[501][501];
const int mod=998244353;
void exgcd(long long a,long long b,long long &x,long long &y)   //扩展欧几里得求逆元 
{
    if(b==0)
    {
        x=1;y=0;return ; 
    }
    exgcd(b,a%b,x,y);
    long long r=x;
    x=y;
    y=r-(a/b)*x;
} 
int main()
{
    n=read();
    for(int i=1;i<=n-1;i++)
    {
        s[i]=gc();         //存't' or 'f' 
        ops[i]=gc();       //存运算符 
    }
//这么读入的原因是注意到't','f'是和运算符一个一个隔开的 
    s[n]=gc();
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        if(s[i]=='t')      //边界条件 
        {
            t[i][i]=1,f[i][i]=0;
        }
        else
        {
            f[i][i]=1,t[i][i]=0;
        }
    }
    for(int len=2;len<=n;len++)          //枚举区间长度 
    {
        for(int i=1;i+len-1<=n;i++)      //枚举区间左端点的位置 
        {
            int j=i+len-1;               //计算出区间右端点的位置 
            for(int k=i;k<j;k++)         //枚举区间内的中间点 
            {
                if(ops[k]=='&')          //&运算 
                {
                    t[i][j]=(t[i][j]+(t[i][k]*t[k+1][j])%mod)%mod;    //必须两个都为true 
                    f[i][j]=(f[i][j]+(t[i][k]*f[k+1][j])%mod+(f[i][k]*t[k+1][j])%mod+(f[i][k]*f[k+1][j])%mod)%mod;  //只需要其中一个为false 
                }
                if(ops[k]=='|')          //|运算 
                {
                    t[i][j]=(t[i][j]+(t[i][k]*f[k+1][j])%mod+(f[i][k]*t[k+1][j])%mod+(t[i][k]*t[k+1][j])%mod)%mod;  //只需要其中一个为true 
                    f[i][j]=(f[i][j]+(f[i][k]*f[k+1][j])%mod)%mod;    //必须两个都为false 
                }
                if(ops[k]=='^')          //异或运算 
                {
                    t[i][j]=(t[i][j]+(t[i][k]*f[k+1][j])%mod+(f[i][k]*t[k+1][j])%mod)%mod;   //必须两个不同 
                    f[i][j]=(f[i][j]+(f[i][k]*f[k+1][j])%mod+(t[i][k]*t[k+1][j])%mod)%mod;   //必须两个相同 
                }
            }
        }
    }
    exgcd(t[1][n]+f[1][n],mod,x,y);
    cout<<t[1][n]*((x+mod)%mod)%mod;
    return 0;
}

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转载自www.cnblogs.com/xcg123/p/11105768.html
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