hdu4352——XHXJ's LIS(数位DP+状压)

时间:2022-12-16 10:55:21

引用:最长上升子序列nlogn算法

在川大oj上遇到一道题无法用n^2过于是,各种纠结,最后习得nlogn的算法

最长递增子序列,Longest Increasing Subsequence 下面我们简记为 LIS。
排序+LCS算法 以及 DP算法就忽略了,这两个太容易理解了。

假设存在一个序列d[1..9] = 2 1 5 3 6 4 8 9 7,可以看出来它的LIS长度为5。n
下面一步一步试着找出它。
我们定义一个序列B,然后令 i = 1 to 9 逐个考察这个序列。
此外,我们用一个变量Len来记录现在最长算到多少了

首先,把d[1]有序地放到B里,令B[1] = 2,就是说当只有1一个数字2的时候,长度为1的LIS的最小末尾是2。这时Len=1

然后,把d[2]有序地放到B里,令B[1] = 1,就是说长度为1的LIS的最小末尾是1,d[1]=2已经没用了,很容易理解吧。这时Len=1

接着,d[3] = 5,d[3]>B[1],所以令B[1+1]=B[2]=d[3]=5,就是说长度为2的LIS的最小末尾是5,很容易理解吧。这时候B[1..2] = 1, 5,Len=2

再来,d[4] = 3,它正好加在1,5之间,放在1的位置显然不合适,因为1小于3,长度为1的LIS最小末尾应该是1,这样很容易推知,长度为2的LIS最小末尾是3,于是可以把5淘汰掉,这时候B[1..2] = 1, 3,Len = 2

继续,d[5] = 6,它在3后面,因为B[2] = 3, 而6在3后面,于是很容易可以推知B[3] = 6, 这时B[1..3] = 1, 3, 6,还是很容易理解吧? Len = 3 了噢。

第6个, d[6] = 4,你看它在3和6之间,于是我们就可以把6替换掉,得到B[3] = 4。B[1..3] = 1, 3, 4, Len继续等于3

第7个, d[7] = 8,它很大,比4大,嗯。于是B[4] = 8。Len变成4了

第8个, d[8] = 9,得到B[5] = 9,嗯。Len继续增大,到5了。



问L到R,各位数字组成的严格上升子序列的长度为K的个数。
* 0<L<=R<263-1 and 1<=K<=10
* 注意这里最长上升子序列的定义,和LIS是一样的,不要求是连续的
* 所以用十位二进制表示0~9出现的情况,和O(nlogn)求LIS一样的方法进行更新


解法:

  很显然要数位DP,先考虑LIS的nlogn解法,我们用dp[len]记录LIS长度为len时的最后一个数的大小,然后不断更新这些值,让每一个值都尽可能小,比如我现在的LIS是1 2 4 6,这时候下一个数是3,那么我们就要更新成1 2 3 6,让前面的数尽可能的小,这样就是为了能让后面的数有更多的机会被加入。

  同理,因为数字只有10个,我们可以状态压缩,记录每个数字是否出现在当前的LIS中,然后根据这个状态,用前面的办法转移就行了。

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#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <queue>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <map>
#include <string>
#include <stack>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define PI 3.1415926535897932
#define E 2.718281828459045
#define INF 0xffffffff//0x3f3f3f3f
#define mod 997

const int M=1005;
int n,m;
int cnt;
int sx,sy,sz;
int mp[1000][1000];
int pa[M*10],rankk[M];
int head[M*6],vis[M*100];
int dis[M*100];
ll prime[M*1000];
bool isprime[M*1000];
int lowcost[M],closet[M];
char st1[5050],st2[5050];
int len[M*6];
typedef pair<int ,int> ac;
//vector<int> g[M*10];
ll dp[50][1<<10][50];
int has[10500];
int month[13]= {0,31,59,90,120,151,181,212,243,273,304,334,0};
int dir[8][2]= {{0,1},{0,-1},{-1,0},{1,0},{1,1},{1,-1},{-1,1},{-1,-1}};

void getpri()
{
    ll i;
    int j;
    cnt=0;
    memset(isprime,false,sizeof(isprime));
    for(i=2; i<1000000LL; i++)
    {
        if(!isprime[i])prime[cnt++]=i;
        for(j=0; j<cnt&&prime[j]*i<1000000LL; j++)
        {
            isprime[i*prime[j]]=1;
            if(i%prime[j]==0)break;
        }
    }
}
struct node
{
    int v,w;
    node(int vv,int ww)
    {
        v=vv;
        w=ww;
    }
};
vector<int> g[M*100];
char str[100005];
int ind[2550];
int bit[50];
int K;

//dp[i][j][k]:i为当前进行到的数位,j状态压缩,为10个数字出现过的,其中1的个数就是最长上升子序列,k要求的上升子序列的长度

int get_news(int s,int x)//更新状态,满足的位用1替换,把被替换的消成0,则1的个数为最长上升子序列长度,带1的下标组成的序列为该数的最长上升子序列
{
    for(int i=x; i<10; i++)
        if(s&(1<<i))return (s^(1<<i))|(1<<x);
    return s|(1<<x);
}
int getnum(int s)//统计1的个数
{
    int ans=0;
    while(s)
    {
        if(s&1)ans++;
        s>>=1;
    }
    return ans;
}
ll dfs(int cur,int s,int e,int z)
{
    if(cur<0) return getnum(s)==K;
    if(!e&&!z&&dp[cur][s][K]!=-1) return dp[cur][s][K];
    int endx=e?bit[cur]:9;
    ll ans=0;
    for(int i=0; i<=endx; i++)
    {
        if(z&&!i) ans+=dfs(cur-1,0,e&&i==endx,1);
        else ans+=dfs(cur-1,get_news(s,i),e&&i==endx,0);
    }
    if(!e&&!z) dp[cur][s][K]=ans;
    return ans;
}


ll solve(ll n)
{
    int len=0;
    while(n)
    {
        bit[len++]=n%10;
        n/=10;
    }
    return dfs(len-1,0,1,1);
}
int main()
{
    int i,j,k,t;
    ll l,r;
    int cas=0;
    memset(dp,-1,sizeof(dp));
    scanf("%d",&t);
    while(t--)
    {
        scanf("%I64d%I64d%d",&l,&r,&K);
        printf("Case #%d: %I64d\n",++cas,solve(r)-solve(l-1));
    }
    return 0;
}