数位DP 不断学习中。。。。

1, HDU 2089  不要62 :http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2089

题意:不能出现4,或者相邻的62,

  dp[i][0],表示不存在不吉利数字 

   dp[i][1],表示不存在不吉利数字,且最高位为2 

       dp[i][2],表示存在不吉利数字

#include<iostream>

#include<cstdio>

#include<cstring>



using namespace std;



int dp[10][3];



void Init(){    //预处理,算出所有可能

    memset(dp,0,sizeof(dp));

    dp[0][0]=1;

    for(int i=1;i<=8;i++){

        dp[i][0]=dp[i-1][0]*9-dp[i-1][1];   //在不含不吉利数62和4的首位分别补除了4的9个数字,减去在2前面补6的个数

        dp[i][1]=dp[i-1][0];        //在不含不吉利数在首位补2

        dp[i][2]=dp[i-1][2]*10+dp[i-1][0]+dp[i-1][1];   //各种出现不吉利数的情况

    }

}



int Solve(int x){

    int digit[15];

    int cnt=0,tmp=x;

    while(tmp){

        digit[++cnt]=tmp%10;

        tmp/=10;

    }

    digit[cnt+1]=0;

    int flag=0,ans=0;

    for(int i=cnt;i>0;i--){

        ans+=digit[i]*dp[i-1][2];   //由上位所有不吉利数推导

        if(flag)     //之前出现不吉利的数字

            ans+=digit[i]*dp[i-1][0];

        else{

            if(digit[i]>4)   //出现4

                ans+=dp[i-1][0];

            if(digit[i]>6)   //出现6

                ans+=dp[i-1][1];

            if(digit[i+1]==6 && digit[i]>2)  //出现62

                ans+=dp[i][1];

        }

        if(digit[i]==4 || (digit[i+1]==6 && digit[i]==2))

            flag=1;

    }

    return x-ans;   //所有的数减去不吉利的数

}



int main(){



    //freopen("input.txt","r",stdin);



    int a,b;

    Init();

    while(~scanf("%d%d",&a,&b)){

        if(a==0 && b==0)

            break;

        printf("%d\n",Solve(b+1)-Solve(a));

    }

    return 0;

}
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另附一种暴力预处理法:

string 类提供了 6 种查找函数,每种函数以不同形式的 find 命名。这些操作全都返回 string::size_type 类型的值,以下标形式标记查找匹配所发生的位置;或者返回一个名为 string::npos 的特殊值,说明查找没有匹配。string 类将 npos 定义为保证大于任何有效下标的值。

比如:

string str;

pos=str.find_first_of("h");

if(pos!=string::npos)

{..

....

} //npos是一个常数,用来表示不存在的位置,类型一般是std::container_type::size_type 
//许多容器都提供这个东西。取值由实现决定,一般是-1,这样做,就不会存在移植的问题了。npos表示string的结束位子,

//是string::type_size 类型的,也就是find()返回的类型。

 

#include<iostream>

#include<cstdio>

#include<cstring>

#include<string>



using namespace std;



int n,m;

int lucky[1000010];



void Init(){

    char c[20];

    string str;

    for(int i=1;i<1000000;i++){

        sprintf(c,"%d",i);

        str=c;

        if(str.find("62")==string::npos && str.find("4")==string::npos)

            lucky[i]=1;

        else

            lucky[i]=0;

    }

}



int main(){



    //freopen("input.txt","r",stdin);



    int ans;

    Init();

    while(~scanf("%d%d",&n,&m)){

        if(n==0 && m==0)

            break;

        ans=0;

        for(int i=n;i<=m;i++)

            ans+=lucky[i];

        printf("%d\n",ans);

    }

    return 0;

}
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2, HDU  3555  Bomb:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=3555

题意就是找0到n有多少个数中含有49。数据范围接近10^20

DP的状态是2维的dp[len][3]
dp[len][0] 代表长度为len不含49的方案数
dp[len][1] 代表长度为len不含49但是以9开头的数字的方案数
dp[len][2] 代表长度为len含有49的方案数

状态转移如下
dp[i][0] = dp[i-1][0] * 10 - dp[i-1][1];  // not include 49  如果不含49且,在前面可以填上0-9 但是要减去dp[i-1][1] 因为4会和9构成49
dp[i][1] = dp[i-1][0];  // not include 49 but starts with 9  这个直接在不含49的数上填个9就行了
dp[i][2] = dp[i-1][2] * 10 + dp[i-1][1]; // include 49  已经含有49的数可以填0-9,或者9开头的填4

接着就是从高位开始统计

在统计到某一位的时候,加上 dp[i-1][2] * digit[i] 是显然对的,因为这一位可以填 0 - (digit[i]-1)
若这一位之前挨着49,那么加上 dp[i-1][0] * digit[i] 也是显然对的。
若这一位之前没有挨着49,但是digit[i]比4大,那么当这一位填4的时候,就得加上dp[i-1][1]

#include<iostream>

#include<cstdio>

#include<cstring>



using namespace std;



long long n,dp[25][3];



void Init(){

    memset(dp,0,sizeof(dp));

    dp[0][0]=1;

    for(int i=1;i<=20;i++){

        dp[i][0]=dp[i-1][0]*10-dp[i-1][1];

        dp[i][1]=dp[i-1][0];

        dp[i][2]=dp[i-1][2]*10+dp[i-1][1];

    }

}



long long Solve(long long x){

    int digit[25];

    int cnt=0;

    while(x){

        digit[++cnt]=x%10;

        x/=10;

    }

    digit[cnt+1]=0;

    int flag=0;

    long long ans=0;

    for(int i=cnt;i>0;i--){

        ans+=digit[i]*dp[i-1][2];

        if(flag)

            ans+=digit[i]*dp[i-1][0];

        else{

            if(digit[i]>4)

                ans+=dp[i-1][1];

        }

        if(digit[i+1]==4 && digit[i]==9)

            flag=1;

    }

    return ans;

}



int main(){



    //freopen("input.txt","r",stdin);



    int t;

    scanf("%d",&t);

    Init();

    while(t--){

        scanf("%I64d",&n);

        printf("%I64d\n",Solve(n+1));   //因为包含n,所以n需要+1

    }

    return 0;

}
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DFS:

#include<iostream>

#include<cstdio>

#include<cstring>

#include<algorithm>



using namespace std;



long long n,dp[25][3];

int digit[25];



long long DFS(int pos,int status,int limit){

    if(pos==-1) // 如果到了已经枚举了最后一位,并且在枚举的过程中有49序列出现 

        return status==2;

    if(!limit && dp[pos][status]!=-1)   // 对于有限制的询问我们是不能够记忆化的 

        return dp[pos][status];

    long long ans=0;

    int s,end=limit?digit[pos]:9;   // 确定这一位的上限是多少

    for(int i=0;i<=end;i++){    // 每一位有这么多的选择 

        s=status;       // 有点else s = statu 的意思 

        if(status==1 && i==9)

            s=2;

        if(status==0 && i==4)

            s=1;

        if(status==1 && i!=4 && i!=9)

            s=0;

        ans+=DFS(pos-1,s,limit && i==end);

    }

    if(!limit)

        dp[pos][status]=ans;

    return ans;

}



long long Cal(long long x){

    int cnt=-1;

    while(x){

        digit[++cnt]=x%10;

        x/=10;

    }

    return DFS(cnt,0,1);

}



int main(){



    //freopen("input.txt","r",stdin);



    int t;

    scanf("%d",&t);

    while(t--){

        memset(dp,-1,sizeof(dp));

        scanf("%I64d",&n);

        printf("%I64d\n",Cal(n));

    }

    return 0;

}
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3, UESTC  1307 windy数 : http://acm.uestc.edu.cn/problem.php?pid=1307

要求相邻的数差大于等于2

#include<iostream>

#include<cstdio>

#include<cstring>



using namespace std;



int dp[20][10]; //dp[i][j]表示考虑i位的数中,最高为j的windy数



int abs(int x){

    return x<0?-x:x;

}



void Init(){

    memset(dp,0,sizeof(dp));

    for(int i=0;i<=9;i++)

        dp[1][i]=1;

    for(int i=2;i<=10;i++)

        for(int j=0;j<10;j++)

            for(int k=0;k<10;k++)

                if(abs(j-k)>=2)

                    dp[i][j]+=dp[i-1][k];

}



int Solve(int x){

    int digit[20],cnt=0;

    while(x){

        digit[++cnt]=x%10;

        x/=10;

    }

    digit[cnt+1]=0;

    int ans=0;

    for(int i=1;i<cnt;i++)  //先把长度为1至cnt-1计入 

        for(int j=1;j<10;j++)

            ans+=dp[i][j];

    for(int j=1;j<digit[cnt];j++)   //确定最高位  

        ans+=dp[cnt][j];

    for(int i=cnt-1;i>0;i--){

        for(int j=0;j<digit[i];j++)

            if(abs(j-digit[i+1])>=2)

                ans+=dp[i][j];

        if(abs(digit[i]-digit[i+1])<2)  //如果高位已经出现非法,直接退出  

            break;

    }

    return ans;

}



int main(){



    //freopen("input.txt","r",stdin);



    int a,b;

    Init();

    while(~scanf("%d%d",&a,&b)){

        printf("%d\n",Solve(b+1)-Solve(a));

    }

    return 0;

}
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 4, HDU  3652 B-number :http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=3652

题意:求小于n是13的倍数且含有'13'的数的个数

dp[i][j][k]

i:第i位,j:余数为j

k=0:不含13  1:3开头不含13  2:含13

#include<iostream>

#include<cstdio>

#include<cstring>



using namespace std;



const int N=12;

int md[N],dp[N][13][3];



void Init(){

    md[0]=1;

    for(int i=1;i<N;i++)

        md[i]=md[i-1]*10%13;

    memset(dp,0,sizeof(dp));

    dp[0][0][0]=1;

    for(int i=0;i<N-1;i++)

        for(int j=0;j<13;j++){

            for(int k=0;k<10;k++)

                dp[i+1][(j+md[i]*k)%13][0]+=dp[i][j][0];

            dp[i+1][(j+md[i])%13][0]-=dp[i][j][1];

            dp[i+1][(j+md[i]*3)%13][1]+=dp[i][j][0];

            dp[i+1][(j+md[i])%13][2]+=dp[i][j][1];

            for(int k=0;k<10;k++)

                dp[i+1][(j+md[i]*k)%13][2]+=dp[i][j][2];

        }

}



int Solve(int x){

    int digit[15],len=0;

    while(x){

        digit[len++]=x%10;

        x/=10;

    }

    digit[len]=0;

    int flag=0,ans=0,mod=0;

    for(int i=len-1;i>=0;mod=(mod+digit[i]*md[i])%13,i--){

        for(int j=0;j<digit[i];j++)

            ans+=dp[i][(13-(mod+j*md[i])%13)%13][2];

        if(flag){

            for(int j=0;j<digit[i];j++)

                ans+=dp[i][(13-(mod+j*md[i])%13)%13][0];

        }else{

            if(digit[i+1]==1 && digit[i]>3)

                ans+=dp[i+1][(13-mod)%13][1];

            if(digit[i]>1)

                ans+=dp[i][(13-(mod+md[i])%13)%13][1];

        }

        if(digit[i+1]==1 && digit[i]==3)

            flag=1;

    }

    return ans;

}



int main(){



    //freopen("input.txt","r",stdin);



    Init();

    int n;

    while(~scanf("%d",&n)){

        printf("%d\n",Solve(n+1));

    }

    return 0;

}
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另附DFS:

#include<iostream>

#include<cstdio>

#include<cstring>



using namespace std;



int dp[20][13][3];

int n,digit[20];



int DFS(int pos,int mod,int status,int limit){  //limit 有上限为1 无上限为0 

    if(pos<=0)

        return status==2 && mod==0;

    if(!limit && dp[pos][mod][status]!=-1)  //当前状态访问过,没有上限

        return dp[pos][mod][status];

    int end=limit?digit[pos]:9;

    int ans=0;

    for(int i=0;i<=end;i++){

        int nmod=(mod*10+i)%13;

        int nstatus=status;

        if(status==0 && i==1)   //高位不含13,并且末尾不是1 ,现在末尾添1

            nstatus=1;

        if(status==1 && i!=1)   //高位不含13,且末位是1,现在末尾添加的不是1返回0状态

            nstatus=0;

        if(status==1 && i==3)   //高位不含13,且末尾是1,现在末尾添加3返回2状态

            nstatus=2;

        ans+=DFS(pos-1,nmod,nstatus,limit && i==end);

    }

    if(!limit)

        dp[pos][mod][status]=ans;

    return ans;

}



int main(){



    //freopen("input.txt","r",stdin);



    memset(dp,-1,sizeof(dp));

    while(~scanf("%d",&n)){

        int len=0;

        while(n){

            digit[++len]=n%10;

            n/=10;

        }

        digit[len+1]=0;

        printf("%d\n",DFS(len,0,0,1));

    }

    return 0;

}
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5,HDU 3943 K-th Nya Number :http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=3943

用X个4和Y个7的数为规定的数,然后就是区间统计。

先预处理好dp[i][j][k]表示I位的数中有j个4和k个7的数量。

之后就可以通过高位开始枚举,求出区间内有多少个规定的数,如果询问大于总数,则输出"Nya!";

之后是怎么找到第K大数。

首先可以确定出位数,dp[i][x][y]表示i位时的满足数,那么大于dp[len-1][x][y]而小于dp[len][x][y],len表示目标位数。

确定了位数之后,依旧从高位开始。比如说高位首先是0,而dp[len-1][x][y]小于k,说明0开头的目标说小于所求,所以往后继续找,记得要把之前的减掉。

还得注意一些细节,出现了4和7的情况。

貌似有题解说的是二分查找,没有过多的了解。

另外坑的是 这里的区间是左开右闭。

 

#include<iostream>

#include<cstdio>

#include<cstring>



using namespace std;



long long dp[25][25][25];   //dp[i][j][k]表示i位的数,有j个4,k个7的数量

long long p,q;

int x,y;



void Init(){

    memset(dp,0,sizeof(dp));

    dp[0][0][0]=1;

    for(int i=1;i<21;i++)

        for(int j=0;j<=i;j++)

            for(int k=0;k<=i;k++)

                if(j+k<=i){

                    dp[i][j][k+1]+=dp[i-1][j][k];

                    dp[i][j+1][k]+=dp[i-1][j][k];

                    dp[i][j][k]+=dp[i-1][j][k]*8;   //在高位加上除了4、7以外的8个数字

                }

}



long long getCount(long long n){

    int digit[25],len=0;

    while(n){

        digit[++len]=n%10;

        n/=10;

    }

    digit[len+1]=0;

    long long ans=0;

    int cx=x,cy=y;

    for(int i=len;i>0;i--){ //从高位开始枚举

        for(int j=0;j<digit[i];j++){

            if(j==4){

                if(cx)

                    ans+=dp[i-1][cx-1][cy];

            }else if(j==7){

                if(cy)

                    ans+=dp[i-1][cx][cy-1];

            }else

                ans+=dp[i-1][cx][cy];

        }

        if(digit[i]==4)

            cx--;

        if(digit[i]==7)

            cy--;

        if(cx<0 || cy<0)    //如果高位出现的4、7数量已经超过要求,则退出

            break;

    }

    return ans;

}



long long Solve(long long k){

    int len=1;

    while(1){

        if(dp[len-1][x][y]<k && dp[len][x][y]>=k)   //找到目标数的长度

            break;

        len++;

    }

    long long res=0;

    int cx=x,cy=y;

    for(int i=len;i>0;i--)   //从高位开始从小枚举

        for(int j=0;j<10;j++){

            int tx=cx,ty=cy;

            if(j==4){

                tx--;

                if(tx<0)

                    continue;

            }

            if(j==7){

                ty--;

                if(ty<0)

                    continue;

            }

            if(dp[i-1][tx][ty]>=k){

                res=res*10+j;

                cx=tx;

                cy=ty;

                break;

            }

            k-=dp[i-1][tx][ty];

        }

    return res;

}



int main(){



    //freopen("input.txt","r",stdin);



    int t,cases=0;

    scanf("%d",&t);

    Init();

    while(t--){

        scanf("%I64d%I64d%d%d",&p,&q,&x,&y);

        long long a=getCount(q+1);

        long long b=getCount(p+1);  //注意是左开区间,

        int n;

        long long k;

        scanf("%d",&n);

        printf("Case #%d:\n",++cases);

        while(n--){

            scanf("%I64d",&k);

            if(k>a-b)

                puts("Nya!");

            else

                printf("%I64d\n",Solve(k+b));

        }

    }

    return 0;

}
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6, HDU  3709  Balance Number : http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=3709

 

平衡数,枚举支点,然后其它的类似。加一维表示当前的力矩,注意当力矩为负时,就要返回,否则会出现下标为负,也算是个剪枝。

题目大意: 题目先给出平衡数的概念:数n以数n中的某个位为支点,每个位上的数权值为(数字xi*(posi - 支点的posi)),如果数n里有一个支点使得所有数权值之和为0那么她就是平衡数。比如4139,以3为支点,左边 = 4 * (4 - 2) + 1 * (3  - 2) = 9,右边 = 9 * (1 - 2) = -9,左边加右边为0,所以4139是平衡数。现在给出一个区间[l,r],问区间内平衡数有多少个?

解题思路:
    这类题目用逆推要比正推好做,方法是记忆化搜索。每次向下传递目前的状态,下面每次都返回通过这些状态后面能得到的结果。
    因为要权值之和为0,我们枚举每个支点o,然后从高位往地位搜索并记录状态,这里的状态为当前的位置pos,之前的权值之和pre、支点o,这三个组合起来就可以表示一个状态。每种状态都至多遍历一次,如果第二次遍历到某个状态,就直接返回前一次往下遍历的结果。
    上一段已经解释了Dfs中的三个参数,那还剩下一个参数limit是干什么的?limit表示是否有上界,如果我们要找的是[0,12345,现在找到123,这时limit还是1,如果下一个枚举到的数是3,limit就变成0,以后都可以枚举到9而不是到5.

#include<iostream>

#include<cstdio>

#include<cstring>



using namespace std;

    

long long dp[20][20][2010];  //dp记忆化搜索用 ,dp[i][j][k]表示考虑i位数字,支点为j,力矩和为k

int digit[20];



long long DFS(int pos,int central,int pre,int limit){   

    //pos表示当前位置,central表示支点,pre表示从最高位到pos的力矩之和,limit表示是否有上限 1有 0无 

    if(pos<=0)  //已经全部组合 

        return pre==0;

    if(pre<0)   //前面组合而成的力矩之和已经小于0,后面的也都是负数 

        return 0;

    if(!limit && dp[pos][central][pre]!=-1)  //没有上限且当前的状态之前已经搜索过

        return dp[pos][central][pre];

    int end=limit?digit[pos]:9; //有上限就设为上限,否则最高到9

    long long ans=0;

    for(int i=0;i<=end;i++)

        ans+=DFS(pos-1,central,pre+i*(pos-central),limit && (i==end));

    if(!limit)

        dp[pos][central][pre]=ans;

    return ans;

}



long long Solve(long long x){

    int len=0;

    while(x){

        digit[++len]=x%10;

        x/=10;

    }

    digit[len+1]=0;

    long long ans=0;

    for(int i=1;i<=len;i++) //枚举支点

        ans+=DFS(len,i,0,1);

    return ans-(len-1);     //除掉全0的情况,00,0000满足条件,但是重复了

}



int main(){



    //freopen("input.txt","r",stdin);



    long long a,b;

    int t;

    scanf("%d",&t);

    memset(dp,-1,sizeof(dp));

    while(t--){

        scanf("%I64d%I64d",&a,&b);

        printf("%I64d\n",Solve(b)-Solve(a-1));

    }

    return 0;

}
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7, HDU  3709  SNIBB : http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=3271

题意:将一个数转化成B进制后,他的val表示的是各位上的数字和。

首先还是预处理,dp[i][j]表示转化成B进制后,长度为i的数中,数字和为j的数字有多少个,感觉越来越像数位DP。。。

对于询问1:压根就是数位DP,从高位开始枚举,记录之前已经出现的位数和,然后枚举当前位。注意区间的开闭问题,边界处理好

对于询问2:首先通过询问1得出的数目,判断是否存在第K大,然后就是二分答案,判断[l,mid]中和为m的数有多少个。

#include<iostream>

#include<cstdio>

#include<cstring>

#include<algorithm>



using namespace std;



int dp[32][310];



void Init(int b,int m){ //转换成B进制后,长度为i的数中各位和为j的个数  

    memset(dp,0,sizeof(dp));

    dp[0][0]=1;

    for(int i=1;i<32;i++)

        for(int j=0;j<=m;j++)

            for(int k=0;k<b && k+j<=m;k++)

                dp[i][j+k]+=dp[i-1][j];

}



int Cal(int n,int b,int m){ //统计[0,n]中转换成b进制,和为m的个数  

    int digit[35],len=0;

    while(n){

        digit[++len]=n%b;

        n/=b;

    }

    digit[len+1]=0;

    int ans=0,tot=0;

    for(int i=len;i>0;i--){

        for(int j=0;j<digit[i] && m-tot-j>=0;j++)

            ans+=dp[i-1][m-tot-j];

        tot+=digit[i];

        if(tot>m)

            break;

    }

    if(tot==m)  //本身的和就是m,注意别落下

        ans++;

    return ans;

}



int main(){



    //freopen("input.txt","r",stdin);



    int cases=0;

    int op,x,y,b,m,k;

    while(~scanf("%d%d%d%d%d",&op,&x,&y,&b,&m)){

        Init(b,m);

        if(x>y)

            swap(x,y);

        printf("Case %d:\n",++cases);

        int ans=Cal(y,b,m)-Cal(x-1,b,m);

        if(op==1){

            printf("%d\n",ans);

            continue;

        }

        scanf("%d",&k);

        if(k>ans){

            puts("Could not find the Number!");

            continue;

        }

        int low=x,high=y,mid;

        while(low<high){

            //二分答案,判断在[l,mid]中和为m的个数

            mid=(int)((((long long)low+(long long)high))/2);

            int now=Cal(mid,b,m)-Cal(x-1,b,m);

            if(now<k)

                low=mid+1;

            else

                high=mid;

        }

        printf("%d\n",low);

    }

    return 0;

}
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