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【问题描述】
有这样一种数列A1、A2、A3、……An,其中A1=0,且对任意一项Ai满足|Ai-A(i+1)|=1(1<=i<n)。设S=A1+A2+A3+……+An,表示前n项之和。 现在给出数列长度n与数列前n项之和S,要求: 输出满足条件的数列的总数。输出满足条件的100个数列(如果不满100个就全部输出)。
【输入格式】
一行,包含两个整数n和S(1<=n<=100),用1个空格隔开。
【输出格式】
第1行一个整数t(0<=t<=263-1),表示满足条件的数列总数。 接下来每行输出一个数列,数列各项之间用一个空格隔开。 若满足条件的数列数目不满100个,全部输出即可。
Sample Input
4 0
Sample Output
2 0 -1 0 1 0 1 0 -1【题解】
设f[i][j]为前n个数,组成和为s的方案数。
f[i+1][j+i] =f[i+1][j+i]+ f[i][j];
f[i+1][j-i] =f[i+1][j-i]+ f[i][j];
更新的时候这样更新
for (int i = 1;i <= n;i++)
for (int j = -9999;j <= 10000;j++)
if (f[i][j] > 0)
{
f[i+1][j+i] =f[i+1][j+i]+ f[i][j];
f[i+1][j-i] =f[i+1][j-i]+ f[i][j];
}//先忽略数组下标是负的这个问题。
首先是边界问题。
f[1][0] = 1;{0}
f[2][1] = 1;{0,1}
f[2][-1] = 1;{0,-1}
比如我们现在枚举到
i = 2;j = 1;
j+i== 3;
f[3][3] = f[3][3] + f[2][1];
为什么?
f[2][1]->{0,1};
这里我们进行的操作相当于在0和1之间插入一个数字1.
然后原来的1递增。
即{0,1,2} 也即f[3][3];
然后j-i==-1;
f[3][-1] =f[3][-1]+f[2][1];
为什么?
f[2][1]->{0,1};
这里我们进行的操作相当于在0和1之间插入一个数字-1;
然后原来的1要递减才能满足|a[n]-a[n+1]|==1;
即{0,-1,0}也即f[3][-1];
再往下举例子;
i = 4,j==6;
{0,1,2,3};
对应状态f[4][6];
然后j+i==10;
则f[5][10] = f[5][10]+f[4][6];
为什么?
f[4][6]->{0,1,2,3};
这里我们相当于在0和1之间插入一个1.然后把1,2,3都递增1;
也即{0,1,2,3,4};也即f[5][10];
然后j-i ==2;
则f[5][2] = f[5][2]+f[4][6];
为什么?
f[4][6]->{0,1,2,3}
这里我们相当于在0和1之间插入一个-1.然后原来的其他数字全都递减1.
即{0,-1,0,1,2};也即f[5][2];
加深理解:
每次进行枚举序列的时候必然要对第i号元素做出决策。
决策的内容就是当前数字比前一个数字大1还是小1;
假设我们每个阶段做出的决策为what[i] ∈{-1,1};
则题目的要求就是
(0+what[1]) + (0+what[1]+what[2]) + (0+what[1]+what[2]+what[3])+..+
(0+what[1]+what[2]+..+what[n-1]) == s
可以合并同类项为
what[n-1]+2*what[n-2]+3*what[n-3]+..+(n-1)*what[1] == s;
然后what[i]只能为1或-1
则原问题转化为
0口1口2口3口4口..口(n-1) == s
其中的口要填入减号或加号。
这个动规就比较好写了
f[i][j] = f[i-1][j-(i-1)]+f[i-1][j+(i-1)];
//等号右边分别表示最后一个口做加法和做减法的情况;
这也是我们上面那种解释的写法。只不过变成顺推了而已。
f[i+1][j+i] += f[i][j]
我们插入1和插入-1到a[1]和a[2]之间。
原本是
0+(0+what[1]) + (0+what[1]+what[2]) + (0+what[1]+what[2]+what[3])+..+
(0+what[1]+what[2]+..+what[i-1]) == j
我们插入一个1之后就变成这样了
0+(0+1)+(0+what[1]+1)+(0+what[1]+what[2]+1)+(0+what[1]+what[2]+what[3]+1)
+..+(0+what[1]+what[2]+..+what[i-1]+1) == j + i
//what下标从1..i-1,然后a[2]变成(0+1)还有一个1.所以总共是i个1.
而这是一个符合要求的序列!
插入-1同理。只不过右边变成j-i了。
然后要输出100个方案的时候。就可以按照上面说的原理。即在第1和第2个数字之间插入1个1或者-1。来获取方案。(用f[i][j]数组来剪枝!)
总和的话1+..+100 为5050.然后考虑到下标会出现i+j的情况。你直接开到10000就好。
数组下标为负数的话 就直接加上20000;
即数组开为f[101][20001];
【代码】
#include <cstdio> int n, s,what[101],sum; __int64 f[101][20001] = { 0 };//如果下标为负数就直接加上20000; __int64 tot; void solve(int); int main() { scanf("%d%d", &n, &s);//输入n和s f[1][0] = 1;//第一个数字为0 for (int i = 1;i <= n-1;i++)//枚举前i个数字 for (int tj = -9999; tj <= 10000; tj++)//枚举总和。 { int j = tj; if (j < 0) //小于0就直接加上20000 j += 20000; if (f[i][j] <= 0) //如果不能到达这个状态就跳过。 continue; int temp = tj + i ;//这是在第1和第2个数字之间插入一个1的情况,原来的其他数字就都要加上1 if (temp < 0) //同理,小于0就加20000; temp += 20000; f[i + 1][temp] += f[i][j];//递增答案。 temp = tj - i;//这是在第1和第2个数字之间插入一个-1的情况,原来的其他数字就都要减去1了。 if (temp < 0) temp += 20000; f[i + 1][temp] += f[i][j];//递增相应的答案即可。 } if (s < 0) //为下标小于0特判 printf("%I64d ", f[n][s + 20000]); else printf("%I64d ", f[n][s]); sum = s;//这是当前的和。我们采用递减的方式让sum一直减到0且到达了第一个数字。 if (s < 0) //这是所需要输出的方案数。 tot = f[n][s + 20000]; else tot = f[n][s]; if (tot > 100)//大于100就直接为100; tot = 100; solve(n);//输出方案。 return 0; } void solve(int now) { if (now == 1 && sum == 0)//如果已经到了第一个元素(即0),且sum也从s减到了0.则我们 {//搜索的这个方案是可行的。 tot--;//找到了这个方案。方案数递减。 printf("0");//第一个数字肯定是0 int kk = 0; //第一个数字是0 for (int i = n; i >= 2; i--)//我们是把后面出现的数字插入到a[1]和a[2]之间。 {//所以进行的操作是从后往前的。 kk += what[i]; //对初始数字(一开始kk==a[1]==0)进行递增或递减操作。 printf(" %d", kk);//输出kk。 } printf(" "); return; } if (tot == 0)//如果要求的方案数都输出了。则退出 return; int tt = sum; if (tt < 0) tt += 20000; if (f[now][tt] == 0)//如果前now个数和为tt的情况不存在则退出。 return;//这是一个很棒的剪枝。 what[now] = -1;//表示当前的状态是插入一个-1得来的。 sum += (now - 1);//然后它之前的状态当然就是把-1去掉。然后和要相应的递增。 solve(now - 1);//然后往前继续枚举,要注意一定要先枚举-1的情况(可以看样例输出。这是顺序问题); sum -= (now - 1);//回溯 what[now] = 1;//表示当前这个状态是插入一个1得来的。 sum -= (now-1);//则它之前的状态就是把这个1去掉。其他数字相应也要减去1(now-1个1); solve(now - 1);//往前继续枚举。 sum += (now - 1);//回溯。 }