[LuoguP1025][数据加强]数的划分

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Solution

参考博客:Click

题目意思非常明确了,这是一道组合数学的题目。我就直接讲dp解法了。

dp

题意可以转化为将(n)个苹果放进(k)个盒子里,并且不允许空盒。
(f[i][j])代表将(i)个苹果放入(j)个盒子中,那么我们用解决这类问题的常用方法来分析:
我们必须先保证每个盒子非空,因此在(i)个苹果中选出(j)个放入每个盒子。
此时我们剩余(i-j)个苹果,我们就是要往已有的一层苹果上加(i-j)苹果,求此时的方案数。
现在(i-j)个苹果可以任意分配了,也就是分成(1)份、(2)份、(3)份都是合法的……
得到转移方程:

[dp[i][j] = sum_{k=1}^jdp[i-j][k] ]

枚举(i),随后枚举(j),随后枚举(k),三层循环即可得出答案。
时间复杂度为(O(nk^2)),预期得分70分。
这个或许可以套树状数组优化一下求和……
那么复杂度是(O(nklog k)),然而最大的范围(nk)达到了(1.2)亿的大小,再加上个(log)铁定超时。
然后你可以发现:

[dp[i-1][j-1] = sum_{k=1}^{j-1}dp[i-j][k] ]

为什么会有这样的奇特之处呢?因为(i-j)就是(i)(j)的差值,那么同增同减一个(1),dp数组的一维下标是不变的,只是二维的(k)会少一个(dp[i-j][j]),那么我们把这个加上就好了。
据此写出转移方程:

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

两层循环即可转移,复杂度就降到(O(nk))了,由于常数小,可以通过本题。
但交上去……MLE!

空间优化

空间复杂度也是(O(nk))的,但事实上我们只需要用到(O(k^2))的内容,很容易想到滚动数组。
于是写出:

inline int pos(const int &x)
{
	return (x % 600) + 1;
}
int main()
{
    scanf("%d%d", &n, &k);
    dp[pos(0)][0] = 1;
    int i, j;
    for (i = 1; i <= n; ++i)
	{
		memset(dp[pos(i)], 0, sizeof(dp[pos(i)]));
		for (j = 1; j <= k && j <= i; ++j)
            dp[pos(i)][j] = (dp[pos(i-j)][j] + dp[pos(i-1)][j - 1]) % 10086;	
	}
    printf("%d", dp[pos(n)][k]);
    return 0;
}

个人预期是能AC了,但实际上……第15个点冷酷无情地T了。
评测机跑得不够快

拯救TLE

吸了氧还是不能拯救世界之后,我想起了当年用的一种奇淫技巧……
显然此时TLE完全是常数问题,将内层循环的两个判断改成取min逆序后依然无法通过。
常数影响最大的就是pos函数了,于是改成了指针映射,成功AC!

指针映射

我们考虑要如何避免pos函数的高耗时,当然想到了预处理。预处理一遍pos数组,直接访问即可,这应该也是能卡过的(没有尝试)。
但还有一种更有技巧性、效率更高的方法:指针。
开一个f数组,如下:

int *f[maxn];

然后赋值:

f[i] = dp[pos(i)];

那么访问时,直接:

f[i][j] = ....

为什么会快?这个很显然了吧……事实上,这种方法比:

dp[pos[i]][j] = ....

要快上不少,为什么?

因为(f[i])存的索引直接加上(j)就能得到地址,我们实际上避免了两个大数的乘法,而使其变成了加法。
举例:
原先访问方式:

dp[x∗(m+2)+y]

进行了一次乘法一次加法
解析一下就是:

return dp + (x * (m+2) + y);

而现在的访问方式:

(f[x]+y)

解析一下就是:

return (f + x) + y;

效率提升相当显著。
以上这段是直接copy原来那篇树上背包的优化中的内容……
同时注意我们的预处理方式:

int pointer = 0;
++pointer;
if(pointer >= 600)
    pointer -= 600;

可以避免反复求余的预处理效率损失。
最后第15个点跑了500ms左右……

Code

#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;
int n, k;
int dp[610][610];
int *f[200100];
inline int min(const int &a,const int &b){return a<b?a:b;}
int main()
{
    scanf("%d%d", &n, &k);
    int p = 0;
    for (int i = 0; i <= n; ++i)
    {
        if (p >= 600)
            p -= 600;
        f[i] = dp[p + 1];
        ++p;
    }
    f[0][0] = 1;
    int i, j;
    for (i = 1; i <= n; ++i)
    {
        memset(f[i], 0, sizeof(f[i]));
        for (j = min(k,i); j; --j)
            f[i][j] = (f[i - j][j] + f[i - 1][j - 1]) % 10086;
    }
    printf("%d", f[n][k]);
    return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/Clouder-Blog/p/12203227.html