#(矩阵DP+取模分析)P1373 小a和uim之大逃离(提高+/省选-)

题目描述

瞬间,地面上出现了一个n*m的巨幅矩阵,矩阵的每个格子上有一坨0~k不等量的魔液。怪物各给了小a和uim一个魔瓶,说道,你们可以从矩阵的任一个格子开始,每次向右或向下走一步,从任一个格子结束。开始时小a用魔瓶吸收地面上的魔液,下一步由uim吸收,如此交替下去,并且要求最后一步必须由uim吸收。魔瓶只有k的容量,也就是说,如果装了k+1那么魔瓶会被清空成零,如果装了k+2就只剩下1,依次类推。怪物还说道,最后谁的魔瓶装的魔液多,谁就能活下来。小a和uim感情深厚,情同手足,怎能忍心让小伙伴离自己而去呢?沉默片刻,小a灵机一动,如果他俩的魔瓶中魔液一样多,不就都能活下来了吗?小a和他的小伙伴都笑呆了!

现在他想知道他们都能活下来有多少种方法。

输入格式

第一行,三个空格隔开的整数n,m,k

接下来n行,m列,表示矩阵每一个的魔液量。同一行的数字用空格隔开。

输出格式

一个整数,表示方法数。由于可能很大,输出对1 000 000 007取余后的结果。

输入输出样例

输入 #1
2 2 3
1 1
1 1
输出 #1
4

说明/提示

【题目来源】

lzn改编

【样例解释】

样例解释:四种方案是:(1,1)->(1,2),(1,1)->(2,1),(1,2)->(2,2),(2,1)->(2,2)。

【数据范围】

对于20%的数据,n,m<=10,k<=2

对于50%的数据,n,m<=100,k<=5

对于100%的数据,n,m<=800,1<=k<=15

分析:

最直接的想法是设dp[i][j][k][l][0/1]表示走到(i,j)处,两者魔液量分别为k,l的时候,0为小a走的最后一步,1为uim走的最后一步

可是这样五维DP?不好,而且考虑存储k-l=p,也就是两者魔液的差值作为状态。

这样,实现了降维!dp[i][j][k][q]表示两者走到i,j时,魔液量差为k的时候,q判断这一步是谁走的,存储方案总数!

By lzn 动态规划或者说是递推常规题。

f[i][j][p][q]表示他们走到(i,j),且两人魔瓶内魔液量的差为p时的方法数。q=0表示最后一步是小a走的,q=1表示最后一步是uim走的。题目中说魔瓶的容量为k,实际上就是动归时p需要对k+1取余数,即p只有0~k,k+1种可能。答案为所有f[i][j][0][1]的和。

动归方程如下:(为了方便已经令k=k+1)

f[i][j][p][0]+=f[i-1][j][(p-mapp[i][j]+k)%k][1] (i-1>=1)

f[i][j][p][0]+=f[i][j-1][(p-mapp[i][j]+k)%k][1] (j-1>=1)

f[i][j][p][1]+=f[i-1][j][(p+mapp[i][j])%k][0] (i-1>=1)

f[i][j][p][1]+=f[i][j-1][(p+mapp[i][j])%k][0] (j-1>=1)

还有每个格子都有可能作为小a的起始格子,所以初始时对于所有i、j,f[i][j][mapp[i][j]][0]=1。

算法复杂度o(n*m*k)。

AC代码:

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std;
int dp[802][802][17][2];
int mapp[802][802];
int n,m,k;
int ans;
int main()
{
cin>>n>>m>>k;
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=m;j++)
{
cin>>mapp[i][j];
dp[i][j][mapp[i][j]][0]=1;
}
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=m;j++)
{
for(int p=0;p<=k;p++)
{
dp[i][j][p][0]=(dp[i][j][p][0]+dp[i-1][j][(p-mapp[i][j]+k+1)%(k+1)][1])%(1000000007);
dp[i][j][p][0]=(dp[i][j][p][0]+dp[i][j-1][(p-mapp[i][j]+k+1)%(k+1)][1])%(1000000007);
dp[i][j][p][1]=(dp[i][j][p][1]+dp[i-1][j][(p+mapp[i][j])%(k+1)][0])%(1000000007);
dp[i][j][p][1]=(dp[i][j][p][1]+dp[i][j-1][(p+mapp[i][j])%(k+1)][0])%(1000000007);
}
}
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=m;j++)
ans=(ans+dp[i][j][0][1])%(1000000007);
cout<<ans;
return 0;
}

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