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  • 【NOIP2018Day1T2】【洛谷P5020】货币系统

    问题描述

    在网友的国度中共有 n 种不同面额的货币,第 i 种货币的面额为 a[i],你可以假设每一种货币都有无穷多张。为了方便,我们把货币种数为 n、面额数组为 a[1..n] 的货币系统记作 (n,a)。

    在一个完善的货币系统中,每一个非负整数的金额 x 都应该可以被表示出,即对每一个非负整数 x,都存在 n 个非负整数 t[i] 满足 a[i]×t[i] 的和为 x。然而, 在网友的国度中,货币系统可能是不完善的,即可能存在金额 x 不能被该货币系统表示出。例如在货币系统 n=3, a=[2,5,9] 中,金额 1,3 就无法被表示出来。

    两个货币系统 (n,a) 和 (m,b) 是等价的,当且仅当对于任意非负整数 x,它要么均可以被两个货币系统表示出,要么不能被其中任何一个表示出。

    现在网友们打算简化一下货币系统。他们希望找到一个货币系统 (m,b),满足 (m,b) 与原来的货币系统 (n,a)等价,且 m 尽可能的小。他们希望你来协助完成这个艰巨的任务:找到最小的 m。

    输入格式

    输入文件的第一行包含一个整数 T,表示数据的组数。

    接下来按照如下格式分别给出 T 组数据。 每组数据的第一行包含一个正整数 n。接下来一行包含 n 个由空格隔开的正整数 a[i]。

    输出格式

    输入文件的第一行包含一个整数 T,表示数据的组数。

    接下来按照如下格式分别给出 T 组数据。 每组数据的第一行包含一个正整数 n。接下来一行包含 n 个由空格隔开的正整数 a[i]。

    样例输入

    2
    4
    3 19 10 6
    5
    11 29 13 19 17

    样例输出

    2
    5

    提示

    在第一组数据中,货币系统 (2,[3,10]) 和给出的货币系统 (n,a) 等价,并可以验证不存在 m<2 的等价的货币系统,因此答案为 2。 在第二组数据中,可以验证不存在 m<n 的等价的货币系统,因此答案为 5。

    数据范围

     

    题解

    研究一下样例,发现新货币系统是旧货币系统的子集。于是大胆猜想:新货币系统一定是旧货币系统删掉几种面额的货币,并且被删掉的面额可以被没被删掉的面额表示出来。

    (遵循大胆猜想不用证明原则的大佬自动跳过这段)


     证明:反证法

        反正就是这样

        证明完毕

      如果以上结论不成立,无非存在以下两种情况:

        1、新货币系统中存在旧货币系统所没有的面额,记为a[i],a[i]不能被旧货币系统表示出来

        2、新货币系统中存在旧货币系统所没有的面额,记为a[j], a[j]能够被旧货币系统表示出来

      对于第一种情况,显然新货币系统可以表示出旧货币系统所表示不出的面额,因为a[i]本身就是一种旧货币系统所表示不出的面额,于是这种情况不成立。

      对于第二种情况,显然a[j]是多余的,因为a[j]能够被表示出来,所以需要用到a[j]时可以用表示出a[j]的这些面额代替,所以a[j]可以删掉,于是这种情况也不成立。

      所以,上述结论:新货币系统一定是旧货币系统删掉几种面额的货币,并且被删掉的面额可以被没被删掉的面额表示出来成立。


    那么我们只需要求给定货币系统最多可以删掉多少种面额。

    设f[i]表示面额为i能否被表示出来,则

    f[i]=f[i]|f[j](1<=j<k,a[k]<i)

    在动规循环时顺便计算f[i]==false && i∈a的个数,用总数减去f[i]==false && i∈a的个数,就是答案

    时间复杂度 5*107

     1 #include <algorithm>
     2 #include <cstring>
     3 #include <cstdio>
     4 int T,n,m,a[105];
     5 bool f[25005];
     6 int main()
     7 {
     8     
     9     int i,j,k;
    10     scanf("%d",&T);
    11     while (T--)
    12     {
    13         scanf("%d",&n);
    14         for (i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&a[i]);
    15         m=n;
    16         std::sort(a+1,a+n+1);
    17         memset(f,0,sizeof(f));
    18         f[a[1]]=1;  k=1;
    19         for (i=a[1]+1;i<=a[n];i++)
    20         {
    21             for (j=1;j<=k && !f[i];j++)
    22               f[i]=f[i]|f[i-a[j]];  
    23             if (i==a[k+1])
    24             {
    25                 k++;
    26                 if (f[i]) m--;
    27                 else f[i]=1;
    28             }
    29         }
    30         printf("%d
    ",m);
    31     }
    32     return 0;
    33 }
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