ccf201312-4有趣的数,递推

http://115.28.138.223/view.page?gpid=T2

问题描述
  我们把一个数称为有趣的,当且仅当:
  1. 它的数字只包含0, 1, 2, 3,且这四个数字都出现过至少一次。
  2. 所有的0都出现在所有的1之前,而所有的2都出现在所有的3之前。
  3. 最高位数字不为0。
  因此,符合我们定义的最小的有趣的数是2013。除此以外,4位的有趣的数还有两个:2031和2301。
  请计算恰好有n位的有趣的数的个数。由于答案可能非常大,只需要输出答案除以1000000007的余数。
输入格式
  输入只有一行,包括恰好一个正整数n (4 ≤ n ≤ 1000)。
输出格式
  输出只有一行,包括恰好n 位的整数中有趣的数的个数除以1000000007的余数。
样例输入
4
样例输出
3

0在1之前,2在3之前,0123至少出现一次。由题意开头的数只能是2。

从最高位开始,一位一位的递推,不过需要递推多个情况来得出结论。

根据条件,第i位(i>0)可能出现的情况有:


 假设第i位已知

前i位之前出现的数
(其他在第i位数之前未出现)

 

 

 

 

0

因为第一位为2,所以必然有2出现

 

0,1

a[i]

2

a[i+1]

=

a[i]

b[i]

0,2

b[i+1]

=

b[i]+b[i]+a[i]

c[i]

2,3

c[i+1]

=

c[i]+a[i]

d[i]

0,2,1

d[i+1]

=

d[i]+d[i]+b[i]

e[i]

0,2,3

e[i+1]

=

e[i]+e[i]+c[i]+b[i]

f[i]

2,3,0,1

f[i+1]

=

f[i]+f[i]+d[i]+e[i]


以此得到递推公式。

另外,可以通过数列的相关知识,求得一个f[i]关于i的公式,将算法的复杂度直接从O(n)降到O(1),这大概才是最佳的答案吧。

题目得到的结果比较大,可以边加边求余,不影响结果。

C语言代码

#include <stdio.h>

long long a,b,c,d,e,f;
long long ta,tb,tc,td,te,tf;

int main(){
    int i=0,num;
    a=b=c=d=e=f=g=h=0;

    a++;//第一位为2
    scanf("%d",&num);
    for(i=1;i<num;i++){//从第二位开始求解,循环num-1次
        //ta=a;
        tb=b+b+a;
        tc=c+a;
        td=d+d+b;
        te=e+e+c+b;
        tf=f+f+d+e;


        //a=ta%1000000007LL;
        b=tb%1000000007LL;
        c=tc%1000000007LL;
        d=td%1000000007LL;
        e=te%1000000007LL;
        f=tf%1000000007LL;
    }
    printf("%d",f);
}



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