2020-04-14

编程笔记|蓝桥杯模拟赛收获(第9题)

本文非原创,主要是个人的学习笔记,参考链接:

2020年蓝桥杯模拟赛解题报告(CPP版本)

第九题

【问题描述】
小明想知道,满足以下条件的正整数序列的数量:

  1. 第一项为 n;
  2. 第二项不超过 n;
  3. 从第三项开始,每一项小于前两项的差的绝对值。
    请计算,对于给定的 n,有多少种满足条件的序列。
    【输入格式】
    输入一行包含一个整数 n。
    【输出格式】
    输出一个整数,表示答案。答案可能很大,请输出答案除以10000的余数。
    【样例输入】
    4
    【样例输出】
    7
    代码(这是我自己的)
#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
int dizzy(int a,int b)
{
    unsigned int sum=1;
    if(abs(a-b)<=1)
    return 1;
    else
    for(int i=1;i<abs(a-b);i++)
    sum=sum+dizzy(b,i);
    return sum;
}
int main()
{
    int n;
    cin>>n;
    unsigned int sum=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        sum=sum+dizzy(n,i);
    } 
    cout<<sum%10000;
}

(当时编出来还挺骄傲的,结果就拿了一点分,可能一点分都没拿。。。。)

这个题目的样例说明:
【样例说明】
以下是满足条件的序列:
4 1
4 1 1
4 1 2
4 2
4 2 1
4 3
4 4
【评测用例规模与约定】
对于 20% 的评测用例,1 <= n <= 5;
对于 50% 的评测用例,1 <= n <= 10;
对于 80% 的评测用例,1 <= n <= 100;
对于所有评测用例,1 <= n <= 1000。

复杂度为O(2^n)(不太准确,反正就是指数级增大)所以这里对于最大评测数据基本上是算不出来,所以我的代码可能就拿了50分吧。蓝桥杯要求运行时间小于1s。这里解决办法是加入了记忆模式。

参考代码:

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <ctime>

#define _for(i, x, y) for(register int i = x;i <= y;i++)
#define _fordw(i, x, y) for(register int i = x;i >= y;i--)
typedef long long LL;
using namespace std;

int N;
LL ans;
const int MOD = 10000;
//记忆数组默认初始值都是零
int mem[1001][1000];
//这个是主体递归算法
LL dfs(int pre, int cur) {
    // 询问状态,如果有记忆直接调用
    if (mem[pre][cur] != 0)
        return mem[pre][cur];
    LL ans = 1;
    _for(j, 1,abs(pre-cur) - 1) {
        ans = (ans + dfs(cur, j)) % MOD;
    }
    //记录状态
    mem[pre][cur] = ans;
    return ans;
}

void work() {
    ans = 0;
    cin >> N;
//    f(pre,cur) = sum(f(cur,_new))|_new from 1 to abs(pre-cur)-1
    _for(x, 1, N) ans = (ans + dfs(N, x)) % MOD;
    cout << ans << endl;
}
   

分析:这个代码可以拿80分,n=1000。大概1000-2000ms的样子,超时也超的不多。记忆原理,我想到了查表法。。。哈哈。
文中的记录状态和询问状态都写得很清楚了。我反正是学到了flag
这条代码的时间复杂度是O(n^3),1000^3>10^8,所以需要将算法继续优化。


优化代码

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <ctime>

typedef long long LL;
using namespace std;

int N;
const int MOD = 10000;
int mem[1001][1000];

int dfs(int pre, int cur) {
    if (cur <= 0) return 0;
    if (mem[pre][cur] != 0) return mem[pre][cur];
    return mem[pre][cur] = (1 + dfs(pre, cur - 1) + dfs(cur, abs(pre - cur) - 1)) % MOD;
}

void work() {
    cin >> N;
    cout << dfs(N, N) << endl;
}

int main() {
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    cout.tie(0);
    int a = clock();
    work();
    int b = clock();
    clog << (b - a) << endl;
    return 0;
}

分析:
这段代码的mem数组和上一个不一样,上一个代表dfs(i,j)的结果。这里的mem(i,j)的意思是以i开头1~j的所有排序总和,如果你要计算4开头的所有满足这类要求的数组,那么就是mem(4,4),其实与第一种差不多,只是递归的方式不一样。


举例

  • f(4,4)=f(4,3)+f(4,-1)+1(4 4本身算一种)
  • f(4,3)=f(4,2)+f(3,0)+1 (4 3本身算一种)
  • f(4,2)=f(4,1)+f(2,1)+1 (4 2 本身)
  • f(2,1)=f(2,0)+f(1,0)+1(简单来说就是 4 2 1)算一种
  • f(4,1)=f(4,0)+f(1,2)+1(4 1本身)
  • f(1,2)=f(1,1)+f(2,0)+1(4 1 2本身)
  • f(1,1)=f(1,0)+(1,-1)+1(4 1 1本身)
    (划去的都等于0)
    妙啊!终于把自己弄懂了

拓展
查表法,就是骗分的技巧。就是如果一道题结果是对的,但是超时的话,可以私下运行把数据范围内的所有结果都输出到一个数组里,那么提交的代码就是根据提供的数访问数组,这样时间复杂度是O(0)哈哈。拿着道题举例我们是将代码2,运行速度其实还可以,可以将代码2中的mem数组1000以内的结果全求出来,大概花个10秒左右,再把二维数组输出到cmd或文件里。然后用宏定义在程序里一个个赋值就行了,然后编个函数访问结果就行。为了分拼了!hhh

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