[ZJOI2010]数字计数 数位DP

最近在写DP,今天把最近写的都放上来好了,,,

题意:给定两个正整数a和b,求在[a,b]中的所有整数中,每个数码(digit)各出现了多少次。

首先询问的是一个区间,显然是要分别求出1 ~ r ,1 ~ l的答案,然后相减得到最终答案

首先我们观察到,产生答案的区间是连续的,且可以被拆分,

也就是说0 ~ 987的贡献= 0 ~ 900 + 901 ~ 987的贡献,

同理,把位拆开也是等价的,所以我们可以单独计算每个位的贡献

这样讲可能有点不太清晰,举个例子吧

3872

我们先把它按数拆开来算:分为0 ~  999 + 1000 ~ 3872

然后再把1000 ~ 3872的部分按位拆开来算

设f[i][j]为到了第i位j出现的次数(i=2 00 ~ 99),注意允许前导0的存在,只是必须是共i位

对于一个数n,若有t位,那么前面那部分是t-1位的,后面则是计算t位的(因为前面t-1位没有限制)

因此我们先加上t-1位的数字出现次数,

首先当i=1时,显然f[i][j]=1,

当i变为2时,我们可以脑补一下,2位可以拆分为1位+1位,而前面的1位有10种可能,因此后面的1位会出现10次,

而前面的一位也因此使得每种数字要+10,

当i变为3时,我们可以再次脑补,3位可以拆分为1位+2位,前面的一位还是有10种可能,因此后面的2位会出现10次,

而前面的一位也因此使得每种数字要+100

……

于是观察可得

f[i][j] = f[i-1][j] * 10 + 10^(i-1);

因此第一部分:

ans[j] += f[cnt-1][j];

为什么只要加这个呢?

因为这个是从0开始的啊!

比如当cnt-1==3时,

f[cnt-1][j]记录的就是000 ~ 999的出现次数,

显然包括了1位2位3位的,

但是这样会有前导0,怎么办呢?

把数字列出来稍微观察一下即可得知:

对于任意一个数而言,其前导0个数为总位数减去有效位数

也就是说0位的数有3个前导0,如000

1位的数有2个前导0,如002

2位的数有1个前导0,如078

3位的数没有前导0,如364

因此我们只需要分别减去这些位数的前导0即可,

每个位数要减掉的前导0为:对应的前导0个数 * 有多少个数

比如1位的数有2个前导0,那么这部分的前导0个数为:2 * 9

而0位的数的前导0个数为:3 * 1

这样可以观察到在某种情况下后面要乘的那个数是不好计算的,

所以我们通过前缀和来计算它,

第0位时,一共有1个数,

第1位时,一共有10个数(包括0位的),

感觉有点说不清了。。。。

就是说

000   ----> 1个数

001

 。

 。

009  ---->10个数

010

011

 。

 。

099  ---->100个数

而我们要做的就是要获取单独的每一段(被换行隔开的)有多少个数

那么很显然

010 ~ 099的数的个数就是100 - 10,

所以我们在计算的时候记录第一个sum表示在当前位之前的前缀和,t表示包括当前位的数的总个数,

比如计算到010 ~ 099这一段的时候,sum = 10,t=100,个数为t - sum = 90个

于是现在我们就可以开始计算第2部分了:

1000 ~ 3872

对于这部分,我们按位处理,

方法不太好说,还是用例子说明吧,

从高位开始算,

最高位是3,

那么很显然1000~2999这部分是满的(即都可以取到),因此我们计算的方法就是

用第一位 + 后3位,

对于1000 ~ 1999来说,第一位的1出现了1000次,我们加上,

那后面的部分对应的次数就是000 ~ 999 的次数对不对!也就是f[3][j]了

2000 ~ 2999同理即可,

因此我们要加的f[3][j]的个数就是2

那么我们现在只需要处理3000~3872了,

同样按位处理,

第一位的3出现了873次(还有000的一次),我们加上,

然后就是要计算872的贡献了,

那这部分怎么求呢?

和计算3872是一样的啊(是不是很像递归),

还是先算000~799

但是也不完全一样,有一点不同,

因为此时已经不再是第一位了,所以前导0是允许存在的,

所以这个时候,在处理第一位的时候就需要考虑

000 ~ 099了,

而在第一位时只需从100 ~ 199开始考虑,

多加上对应的次数即可。

貌似有点啰嗦了。。。。

下面是代码

  1 #include<bits/stdc++.h>
  2 using namespace std;
  3 #define R register int
  4 #define LL long long
  5 #define AC 15
  6 LL l,r,cnt,tot;
  7 LL ansl[AC],ansr[AC],f[AC][AC];//f[i][j] : 到了第i位(i = 2,00 ~ 99),j出现的次数 
  8 int numl[AC],numr[AC];
  9 /*由于枚举位数,所以不考虑前导零,
 10 因此就可以直接递推次数了?
 11 次数必须严格保证是i位的,就是说就算是000也要凑够i位
 12 */
 13 void pre()
 14 {
 15     scanf("%lld%lld
",&l,&r);
 16     l -= 1;//因为我计算的是r - l的,但是l要包括进来,,,,懒得改了,就在这里减一下吧
 17     LL tmp=l;
 18     while(tmp)
 19     {
 20         numl[++cnt]=tmp % 10;
 21         tmp /= 10;    
 22     }
 23     tmp=r;
 24     while(tmp)
 25     {
 26         numr[++tot]=tmp % 10;
 27         tmp /= 10;
 28     }
 29     for(R i=0;i<=9;i++) f[1][i]=1;
 30     tmp=10;
 31     for(R i=2;i<=tot;i++)//枚举位数
 32     {
 33         for(R j=0;j<=9;j++)
 34             f[i][j] = f[i-1][j] * 10 + tmp;//因为新加入的第一位有10种,所以原来的位数要乘10
 35         tmp *= 10;
 36     }
 37     /*for(R i=1;i<=tot;i++)
 38     {
 39         for(R j=0;j<=9;j++) 
 40             printf("%lld ",f[i][j]);
 41         printf("
");
 42     }*/
 43 }
 44 
 45 void work1()
 46 {
 47     LL tmp=1;
 48     for(R i=1;i<cnt;i++) tmp *= 10;
 49     for(R j=0;j<=9;j++) ansl[j] += f[cnt-1][j];//就是这里会产生前导零吧,不过是整段的,可以稍作分析解决
 50     LL t=1,sum=0;//现在是t个数码
 51     for(R i=0;i<cnt;i++)//枚举位数(预先加的只有cnt-1位的ans,因为只有这部分是完整的)
 52     {
 53         ansl[0] -= (t - sum) * (cnt - 1 - i);//i位被占用,剩下的都是0
 54         sum += t - sum;//累加上当前的数码个数
 55         t *= 10;//10 ^ i个数码
 56     }
 57     for(R i=cnt; i ;i--)
 58     {
 59         int b = (i == cnt);//这里和下面都要特判第一位(因为有0取与不取的问题,即开头是否可以为0)
 60         for(R j=b;j<numl[i];j++)//先统计当前位的
 61             ansl[j] += tmp;
 62         l -= numl[i] * tmp; 
 63         ansl[numl[i]] += l + 1;
 64         if(i == cnt)//error!!!必须大于等于1才行
 65         {
 66             for(R j=0;j<=9;j++)
 67                 ansl[j] += f[i-1][j] * (numl[i] - 1);//这里只能批量加上前几个的,后面的是不规则的,要到后面处理    
 68         }
 69         else
 70         {
 71             for(R j=0;j<=9;j++)
 72                 ansl[j] += f[i-1][j] * numl[i];//因为之后可以算0的了,所以就不要-1了
 73         }
 74         tmp /= 10;
 75     }
 76 }
 77 
 78 void work2()
 79 {
 80     LL tmp=1;
 81     for(R i=1;i<tot;i++) tmp *= 10;
 82     for(R j=0;j<=9;j++) ansr[j] += f[tot-1][j];//就是这里会产生前导零吧,不过是整段的,可以稍作分析解决
 83     LL t=1,sum=0;//现在是t个数码
 84     for(R i=0;i<tot;i++)//枚举位数(预先加的只有tot-1位的ans,因为只有这部分是完整的)
 85     {
 86         ansr[0] -= (t - sum) * (tot - 1 - i);//i位被占用,剩下的都是0
 87         sum += t - sum;//累加上当前的数码个数
 88         t *= 10;//10 ^ i个数码
 89     }
 90     for(R i=tot; i ;i--)
 91     {
 92         int b = (i == tot);//因为只有第一位的0不合法,所以后面是可以统计到0的
 93         for(R j=b;j<numr[i];j++)//先统计当前位的
 94             ansr[j] += tmp;
 95         r -= numr[i] * tmp;//这里本意就是要获取低于当前位的数码,因此前面减掉了的要在r里面也减掉,不然获取不出来
 96         //ansr[numr[i]] += r - numr[i] * tmp + 1;
 97         ansr[numr[i]] += r + 1;//因为前面已经减过了,所以这里就不要减了
 98         if(i == tot)//error!!!必须大于等于1才行
 99         {
100             for(R j=0;j<=9;j++)
101                 ansr[j] += f[i-1][j] * (numr[i] - 1);//这里只能批量加上前几个的,后面的是不规则的,要到后面处理    
102         }
103         else
104         {
105             for(R j=0;j<=9;j++)
106                 ansr[j] += f[i-1][j] * numr[i];//因为之后可以算0的了,所以就不要-1了
107         }
108         tmp /= 10;
109     }
110     /*for(int i=0;i<=9;i++) printf("%lld ",ansl[i]);
111     cout << endl;
112     for(int i=0;i<=9;i++) printf("%lld ",ansr[i]);
113     cout << endl;*/
114     for(R i=0;i<9;i++) printf("%lld ",ansr[i] - ansl[i]);
115     printf("%lld
",ansr[9] - ansl[9]);
116 }
117 
118 int main()
119 {
120 //    freopen("in.in","r",stdin);
121     pre();
122     work1();
123     work2();    
124 //    fclose(stdin);
125     return 0;
126 }
原文地址:https://www.cnblogs.com/ww3113306/p/9097253.html