acdream 1412 2-3Trees (组合+DP)

时间:2023-03-09 23:08:40
acdream 1412   2-3Trees (组合+DP)

题意:2-3树的每个结点(除了叶子外)有2或3个孩子(分支),假设是一个满2-3树,那么给出叶子的数量,求这样的树有多少棵。(注:有2个孩子的结点视为相同,有3个孩子的结点视为相同,比如倒数第2层有4个结点,且叶子有4+6=10个,即2个有2孩的结点在前面,2个有3孩的结点在后面,那么头两个结点的孩子互换是视为相同的,如下图)

acdream 1412   2-3Trees (组合+DP)

只要结点1234各自的孩子数不变,则视为同棵树。若具有2孩的结点跟具有3孩的结点换位置,则为不同树,比如1和3换个位置。)

思路:

(1)考虑DP,依靠叶子数量小的,推出叶子数量大的。dp[k]表示叶子数为k的树有多少棵。那么只有一个结点的情况dp[1]=1我们是知道的。

(2)如何dp?

  dp[k]可以更新后面的点有dp[2k~3k],将k看成倒数第2层,那么其每个结点可以决定最底层的叶子个数。比如第1个结点生2孩,其他结点生3孩,可以更新dp[1*2+(k-1)*3]。

  这一步只需要枚举2的个数即可,2的个数可以从0→k。设k=a+b,a个生2孩,b个生3孩,那么q=a*2+b*3为我们可以更新的点,则dp[q]+=dp[k]*c[k][a],这里c[k][a]的意思是组合数学中Ck取a的组合数。任何一个dp[x]都可能被多个不同的2-3树发展多一层而变来的,例如dp[3]可以更新dp[9],dp[4]当3个结点生2孩,1个结点生3孩也可以更新到dp[9],。

(3)需要预先求得c[x][y]的所有可能,因为后面可能多次引用,逐个计算复杂度会过高。利用杨辉三角可以计算Cn取k这样的组合数。

 #include <bits/stdc++.h>
#define LL long long
using namespace std;
const int N=;
LL dp[N*];
LL c[N/][N/]; unsigned int n,r;
void pre() //组合数,类似于一个黑色的袋子中摸出黑球和白球,黑白球代表2或3孩子,组成有序序列
{
memset(c,,sizeof(c));
c[][]=;
c[][]=c[][]=;
for(int i=;i<=n/;i++)
{
c[i][]=;
for(int j=;j<i;j++)
c[i][j]=(c[i-][j-]%r+c[i-][j]%r)%r; c[i][i]=;
}
}
void init()
{
memset(dp,,sizeof(dp));
dp[]=;
for(int i=; i<n/+; i++) //从前面开始更新到后面,2500还能更新5000的,所以要循环到n/2
{
for(int j=; j<=i; j++) //有j个2, i-j个3
{
int q=j*+(i-j)*; //要更新的点
dp[q]=(dp[q]+(dp[i]*c[i][j]))%r;
}
}
} int main()
{
//freopen("e://input.txt", "r", stdin);
while(~scanf("%d%d",&n,&r))
{
pre();
init();
printf("%lld\n",dp[n]);
}
return ;
}

AC代码