初探数位dp

数位dp有着很明显的特点,一般来说是给定区间[l,r]求满足某种条件区间中的数有多少个

朴素解法一般是O(n)的而n往往很大(10^8起步)

这时候我们就要想办法优化,于是就有了数位dp

数位有两个基本的原则

  1. 对于区间数的个数,我们转化为前缀和做(即ans=sum(r)-sum(l-1))

  2. 逐位确定

我认为第二条很关键,可以说是数位dp的精髓

一般来说数位dp分两步

  1. 打表 形如f[i,j]到有i位且最高位为j的满足条件的个数

  2. 统计前缀和

统计前缀和我们需要用到一个非常重要的结论

对于任意一个小于n的数,从高位到低位,必然出现了某一位小于n的那一位

这样我们就可以不受n的限制,用数位开始处理

以bzoj1026这道经典的题目为例

 var f:array[..,..] of longint;
    d:array[..] of longint;
    l,r,t,i,j,k:longint; function get(n:longint):longint;
  var i,s,x,j:longint;
  begin
    if (n>=) and (n<=) then exit(n);
    fillchar(d,sizeof(d),);
    s:=;
    while n<> do
    begin
      inc(s);
      d[s]:=n mod ;
      n:=n div ;
    end;
    get:=;
    for i:= to s- do   //统计位数小于n的位数的满足条件的数目
      for j:= to do
        get:=get+f[i,j];
//注意这里是不能直接加前导为0的数组,因为我们在计算前导为0的时候,实际上舍掉了后一位为0~的情况
    for i:=s downto do  //从高到低逐位统计位数为n的位数且小于n的满足条件的个数
    begin
      if i<> then x:=d[i]- else x:=d[i]; //小细节,注意n本身也可能是
      for j:= to x do   //当前位小于n的这位的满足条件的数
      begin
        if (i=s) and (j=) then continue;
        if (s=i) or (abs(j-d[i+])>=) then
          get:=get+f[i,j];
      end;
      if (s<>i) and (abs(d[i+]-d[i])<) then break;  //如果逐位统计n本身出现了不满足的情况,那显然要直接退出
    end;
  end; begin
  readln(l,r);
  t:=trunc(ln(r)/ln())+;
  for i:= to do   //题目的特殊要求
    f[,i]:=;
  for i:= to t do  //计算f[i,j]
  begin
    for j:= to do  //注意要包含前导为0的状况 
      for k:= to do
        if abs(j-k)>= then   
          f[i,j]:=f[i,j]+f[i-,k];
  end;
  writeln(get(r)-get(l-));
end.

bzoj1026

(话说我第一次拍这道题花了3h,实在太渣……)

当然我们也不能拘泥于这种套路,我觉得

当表打了没什么用的时候我们可以直接逐位计算,如poj3286(统计0的个数)

这里我们讨论,每一位对0的贡献度

 var d:array[..] of int64;
    i:longint;
    l,r:int64; function count(n:int64):int64;
  var i,t:longint;
      x,y:int64;
  begin
    for i:= to do
      if (n<d[i]) then break;
    t:=i-;
    count:=;
    for i:= to t do
    begin
      x:=n div d[i];    //当前位前面所组成的数
      y:=n mod d[i-];  //当前位后面所组成的数
      if (n div d[i-] mod )= then  //当前位
        count:=count+d[i-]*(x-)+y+   
//如果是x0y的情况,是第k位时,我们分2种情况讨论
  当小于n的数是p0q的,p∈[,x-],那么这个位上的0可以贡献(x-)*^(k-)
  当这个小于等于n的数是x0q, q∈[,y]那么这个位上的0可以贡献y+
      else count:=count+d[i-]*x;
//如果当前位不是0,那显然比n小的数中肯定存在当前位为0的;
设数为p0q, p∈[,x], q∈[,^(k-)-] 因为当前位已经小于则显然可以贡献x*^(k-)
    end;
  end; begin
  d[]:=;
  for i:= to do
    d[i]:=d[i-]*;
  readln(l,r);
  while (l<>-) do
  begin
    if l= then writeln(count(r))
    else writeln(count(r)-count(l-));
    readln(l,r);
  end;
end.

poj3286

数位dp需要大量的思考,有时候看起来对的实际上是错的

但由于这种题目暴力,数据都非常好弄

所以一定要孜孜不倦的对拍,恩恩

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