[XSY] 传统游戏(DP、容斥)
生活随笔
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[XSY] 传统游戏(DP、容斥)
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
傳統游戲
- 看到題,第一想法是設dp[k][s]dp[k][s]dp[k][s]表示選了kkk個數,當前異或和為sss的方案數,但這樣產生一個問題:要如何保證所選的數不重復且無序呢?
- 一種方法是修改狀態:我們增設一維iii,dp[i][k][s]dp[i][k][s]dp[i][k][s]表示從≤i\leq i≤i的范圍中 (引入“階段”使決策有序化) 選了kkk個數,當前異或和為sss的方案數。(按任意順序選數難以得知哪些數被選過,但如果強制按從小到大的順序選數,便可保證所選的數不重且無序。思路類似背包的狀態設計。)
這樣可以過掉subtask1subtask1subtask1 - 上面的方法適合nnn大LLL小的情況,然而此題中nnn遠小于LLL。我們轉化一下思路,從高往低考慮二進制下的每一位,枚舉nnn個所選數的這一位上是0還是1,每一位只有2n2^n2n種情況,總時間復雜度O(2nL)O(2^nL)O(2nL):設F[i][lim][sta]F[i][lim][sta]F[i][lim][sta]表示做完了從高往低的前iii位,最大的那個數是否還等于mmm ,從大往小每個數是否等于下一個數(狀壓) 的方案數,數位DP即可
- 另一種思路是:直接計算不重且無序的方案數不方便,因此先算可重且有序的方案數,再通過容斥搞出不重且無序的方案數。(思路類似簡單的博弈題)
- 考慮如何計算可重且有序的方案數:
- 類似 數位DP 的做法,從高位往低位考慮,假設當前做到第iii位。
不難發現,如果一個數的前i?1i-1i?1位還等于mmm的前i?1i-1i?1位 ,那么接下來的一位填什么還會受限制;
然而如果一個數的前i?1i-1i?1位已經小于mmm的前i?1i-1i?1位了,那么接下來所有位填什么都不會受限制。 - 這樣一來,如果做完第iii位后,這nnn個數中有某個數的前iii位小于mmm的前iii位,那么可以讓其余n?1n-1n?1個數在填第i+1i+1i+1位以及之后的位時,不再考慮異或和為0的限制,然后用這個數把最終的異或和調整為0。
- 因此,我們可以枚舉從哪一位開始出現確定小于mmm的數,然后計算方案數。
不妨設在這一位填1后后面幾位還有aaa種方案(僅考慮<m<m<m的限制),填0后還有bbb種方案(僅考慮<m<m<m的限制),那么方案數為:∑i=0n?1Cniaibn?1?i[imod2=0]\sum_{i=0}^{n-1}C_n^ia^ib^{n-1-i}[i\space mod\space 2=0]i=0∑n?1?Cni?aibn?1?i[i?mod?2=0](若某個數在這一位確定小于mmm,那么此數的這一位必為0,其余n?1n-1n?1個數仍要保證在這一位上的異或和為0,iii表示在這一位填1的數的個數) - 如此,我們可以在O(nL)O(nL)O(nL)的時間內算出選nnn個數的可重且有序的方案數。但因為要做容斥,所以我們需要知道所有選111~nnn個數的方案數,這樣復雜度就是O(n2L)O(n^2L)O(n2L)了。
- 仔細觀察,發現式子還能繼續化簡:
∑i=0n?1Cniaibn?1?i[imod2=0]\sum_{i=0}^{n-1}C_n^ia^ib^{n-1-i}[i\space mod\space 2=0]∑i=0n?1?Cni?aibn?1?i[i?mod?2=0]
=∑i=0nCniaibn?i[imod2=0]?an[nmod2=0]=\sum_{i=0}^{n}C_n^ia^ib^{n-i}[i\space mod\space 2=0]-a^n[n\space mod\space 2=0]=∑i=0n?Cni?aibn?i[i?mod?2=0]?an[n?mod?2=0]
=∑i=0nCniaibn?i+∑i=0nCni(?a)ibn?i2?an[nmod2=0]=\frac{\sum_{i=0}^{n}C_n^ia^ib^{n-i}+\sum_{i=0}^{n}C_n^i(-a)^ib^{n-i}}{2}-a^n[n\space mod\space 2=0]=2∑i=0n?Cni?aibn?i+∑i=0n?Cni?(?a)ibn?i??an[n?mod?2=0]
=(a+b)n+(b?a)n2?an[nmod2=0]=\frac{(a+b)^n+(b-a)^n}{2}-a^n[n\space mod\space 2=0]=2(a+b)n+(b?a)n??an[n?mod?2=0]
這樣,時間復雜度就是O(nL)了O(nL)了O(nL)了 - 考慮如何用容斥得出答案:
總結
以上是生活随笔為你收集整理的[XSY] 传统游戏(DP、容斥)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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