题目的要求是用1-6六种颜色排成一列
而且必须对称。相邻不同色。不出现123456
可以肯定的是n偶数的时候必然无解,
因为最中心两个无法满足相邻不同色的要求
对于n奇数的情况因为是对称考虑前n/2+1的部分
这部分必然满足相邻不同色,不出现123456
尤其要注意的是不能出现654321
同时满足这些条件的排列对称过去也必然满足题目条件
这很显然可以用DP来解。
令D[i,x]表示长度为i以x结尾的方案数
其中x=1,2,3,4,5,6,12,123,1234,12345,65,654,6543,65432,
则有如下递推式
D[i,x]=sum(D[i-1,y]) x=2...5 y=1...6,y!=x
D[i,1]=D[i-1,2]+...+D[i-1,6]-D[i-1,65432]
D[i,6]=D[i-1,1]+...+D[i-1,5]-D[i-1,12345]
D[i,12]=D[i-1,1]
D[i,123]=D[i-1,12]
D[i,1234]=D[i-1,123]
D[i,12345]=D[i-1,1234]
D[i,65]=D[i-1,6]
D[i,654]=D[i-1,65]
D[i,6543]=D[i-1,654]
D[i,65432]=D[i-1,6543]
这样可以递推求解了。但是巨大的n使得简单的递推必然超时
考虑到这是线性递推式我们可以使用矩阵乘法求解
也就是说把DP的转移方程写成矩阵的形式,然后利用矩阵的快速幂计算
这样算法的复杂度为(14^3*logn)
最后要注意,因为矩阵中有负数,正常来讲最后答案一定是正的,但是在取模时正的数可能变成比负的小的数,会出现负解,所以要在最后加个模数。
#include <cstdio> #include <cstring> const int maxn=14; const long long mod=112233; struct Matrix{ long long mat[maxn][maxn]; }A,B,E,K; void debug (const Matrix &a) { for (int i=0 ; i<maxn ; ++i) for (int j=0 ; j<maxn ; ++j) printf("%lld%s",a.mat[i][j],j==13?"\n":" "); } Matrix operator * (const Matrix & m1,const Matrix & m2) { Matrix res; for(int i=0;i<maxn;i++) for(int j=0;j<maxn;j++) { res.mat[i][j]=0; for(int k=0;k<maxn;k++) { res.mat[i][j]+=m1.mat[i][k]*m2.mat[k][j]; } res.mat[i][j]%=mod; } //debug(res); //puts(""); return res; } void init() { memset (A.mat , 0 , sizeof(A.mat)); memset (E.mat , 0 , sizeof(E.mat)); for (int i=0 ; i<6 ; ++i) for (int j=0 ; j<6 ; ++j) { if(i!=j)A.mat[i][j]=1; } A.mat[0][13]=-1; A.mat[5][9]=-1; A.mat[6][0]=1; A.mat[7][6]=1; A.mat[8][7]=1; A.mat[9][8]=1; A.mat[10][5]=1; A.mat[11][10]=1; A.mat[12][11]=1; A.mat[13][12]=1; for (int i=0 ; i<maxn ; ++i) E.mat[i][i]=1; } int main () { init (); int n; //freopen ("input.txt","r",stdin); //freopen ("output.txt","w",stdout); while (~scanf("%d",&n)) { if(!(n&1)) { printf("0\n"); continue; } n=(n-1)>>1; /*debug(A); puts(""); debug(E);*/ //printf("%d\n",n); for (B=A,K=E; n ; n>>=1 , B=B*B)if(n&1)K=B*K; debug(K); int ans=0; for (int i=0 ; i<6 ; ++i) for (int j=0 ; j<6 ; ++j) ans=(ans+K.mat[i][j])%mod; printf("%d\n",(ans+mod)%mod); } return 0; }