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  • 2021牛客暑期多校训练营5 D. Double Strings(DP/排列组合)

    链接:https://ac.nowcoder.com/acm/contest/11256/D
    来源:牛客网

    题目描述

    Given two strings A,BA,B, and little H wants to choose a subsequence from {1,2,⋯ ,∣A∣}{1,2,⋯,∣A∣}(call it aa) and from {1,2,⋯ ,∣B∣}{1,2,⋯,∣B∣}(call it bb) respectively. A scheme is called good iff ∣a∣=∣b∣∣a∣=∣b∣ and ∃i∈{1,2,⋯ ,∣a∣},Aai<Bbi,∀j∈{1,2,⋯ ,i−1},Aaj=Bbj∃i∈{1,2,⋯,∣a∣},Aai<Bbi,∀j∈{1,2,⋯,i−1},Aaj=Bbj. Print the number of good schemes modulo 109+7109+7.

    输入描述:

    The first line contains a string A (1≤∣A∣≤5000)A (1≤∣A∣≤5000).
    
    The second line contains a string B (1≤∣B∣≤5000)B (1≤∣B∣≤5000).
    
    It's guaranteed that AA and BB only contain lowercase letters.
    

    输出描述:

    Output one line only containing one integer, denoting the answer.
    

    示例1

    输入

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    ib
    coe
    

    输出

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    5
    

    说明

    For the first case, the 5 good schemes are:
    
    A={1} (i),B={2} (o)A={1} (i),B={2} (o)
    A={2} (b),B={1} (c)A={2} (b),B={1} (c)
    A={2} (b),B={2} (o)A={2} (b),B={2} (o)
    A={2} (b),B={3} (e)A={2} (b),B={3} (e)
    A={1,2} (ib),B={2,3} (oe)A={1,2} (ib),B={2,3} (oe)
    

    示例2

    输入

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    banana
    apple
    

    输出

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    273
    

    题意大概是让选择两个等长子序列(可以不连续)构成一个scheme,对于这两个子序列中的一个位置i的元素有(A[a[i]]<B[b[i]]),然后两个子序列前半部分的元素为下标对应的两个串中的字符相等,后半部分任意,问有多少个good scheme。

    这实际上就是枚举A和B中的两个位置i,j满足(A[i] < B[j]),然后把前半部分两个串的所有公共子序列个数求出来,乘以后半部分所有的选法加到答案即可。首先看前半部分怎么算。求两个串的公共子序列的个数自然是用DP。设(dp[i][j])表示A串到i,B串到j(不一定取到)的公共子序列的数量。有转移方程:

    	for(int i = 1; i <= len1; i++) {
    		for(int j = 1; j <= len2; j++) {
    			if(s1[i] == s2[j]) {
    				dp[i][j] = (dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1] + 1) % mod;//实际上是dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1] - dp[i - 1][j - 1] + dp[i - 1][j - 1] + 1
    			} else {
    				dp[i][j] = ((dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1]) % mod + mod - dp[i - 1][j - 1]) % mod;
    			}
    		}
    	}
    

    减去dp[i - 1, j - 1]是因为这一部分被重复加了一次。s1[i] == s2[j]时加的1是指公共子序列为s1[i]的这一种情况。之所以要把dp[i - 1, j - 1]是因为这一部分可以和s1[i]组成新的公共子序列。注意有可能减出来负数,要多加模数。

    处理出dp数组以后则开始遍历A[i] < B[j]的位置,枚举到一个合法的位置时,就可以计算后半部分的可能的情况数了。由题意。后半部分两个子序列应该长度相等,所以情况数用组合数计算为:(C_n^0C_m^0 + C_n^1C_m^1+...C_n^{min(n, m)}C_m^{min(n, m)})。设(mleq n),则变为(C_n^0C_m^m + C_n^1C_m^{m - 1}+...C_n^mC_m^0),可以看做是从两个分别有n个球和m个球的盒子里总共取m个球的方案数,即(C_{n + m}^m),算出来即可。

    #include <bits/stdc++.h>
    #define mod 1000000007
    using namespace std;
    #define int long long
    string s1, s2;
    long long dp[5005][5005];//dp[i][j]表示s1中到i的子串,s2中到j的子串的公共子序列的数量
    int len1, len2;
    #define LL long long
    #define p 1000000007
    const int maxn=2000005;
    void extend_gcd(LL a,LL b,LL &x,LL &y){
        if(b==0){
            x=1,y=0;
            return;
        }
        extend_gcd(b,a%b,y,x);
        y-=a/b*x;
    }
    LL inv[maxn+10];
    LL f[maxn+10];
    void init(){//阶乘及其逆元打表
        f[0]=1;
        for(int i=1;i<=maxn;i++){
            f[i]=f[i-1]*i%p;
        }
    
        LL x,y;
        extend_gcd(f[maxn],p,x,y);//先求出f[N]的逆元,再循环求出f[1~N-1]的逆元
        inv[maxn]=(x%p+p)%p;
        for(int i=maxn-1;i>=1;i--){
            inv[i]=inv[i+1]*(i+1)%p;
        }
    }
    
    LL C(LL n,LL m){
        if(n==m||m==0)return 1;
        if(m > n) return 0;
        return (f[n]*inv[m]%p*inv[n-m]%p)%p;
    }
    signed main() {
    	cin >> s1;
    	cin >> s2;
    	len1 = s1.size();
    	len2 = s2.size();
    	s1 = " " + s1;
    	s2 = " " + s2;
    	init();
    	//dp[i][j]表示s1中到i的子串,s2中到j的子串的公共子序列的数量
    	for(int i = 1; i <= len1; i++) {
    		for(int j = 1; j <= len2; j++) {
    			if(s1[i] == s2[j]) {
    				//可能出现负数 防爆模
    				dp[i][j] = (dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1] + 1) % mod;
    			} else {
    				dp[i][j] = ((dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1]) % mod + mod - dp[i - 1][j - 1]) % mod;
    			}
    		}
    	}
    	long long ans = 0;
    	for(int i = 1; i <= len1; i++) {
    		for(int j = 1; j <= len2; j++) {
    			if(s1[i] < s2[j]) {
    				long long n = len1 - i, m = len2 - j;
    				ans = (ans + (dp[i - 1][j - 1] + 1ll) * C(1ll * n + m, 1ll * min(n, m)) % mod) % mod;
    			}
    		}
    	}
    	cout << ans;
    	return 0;
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lipoicyclic/p/15130931.html
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