洛谷P1118 [USACO06FEB]數字三角形 Backward Digit Su(dfs剪枝)

題目描述

FJ and his cows enjoy playing a mental game. They write down the numbers from 11 toN(1 \le N \le 10)N(1≤N≤10) in a certain order and then sum adjacent numbers to produce a new list with one fewer number. They repeat this until only a single number is left. For example, one instance of the game (when N=4N=4) might go like this:

    3   1   2   4
      4   3   6
        7   9
         16

Behind FJ's back, the cows have started playing a more difficult game, in which they try to determine the starting sequence from only the final total and the number NN. Unfortunately, the game is a bit above FJ's mental arithmetic capabilities.

Write a program to help FJ play the game and keep up with the cows.

有這麼一個遊戲:

寫出一個11至NN的排列a_iai​,然後每次將相鄰兩個數相加,構成新的序列,再對新序列進行這樣的操作,顯然每次構成的序列都比上一次的序列長度少11,直到只剩下一個數字位置。下面是一個例子:

3,1,2,43,1,2,4

4,3,64,3,6

7,97,9

1616

最後得到1616這樣一個數字。

現在想要倒着玩這樣一個遊戲,如果知道NN,知道最後得到的數字的大小sumsum,請你求出最初序列a_iai​,爲11至NN的一個排列。若答案有多種可能,則輸出字典序最小的那一個。

[color=red]管理員注:本題描述有誤,這裏字典序指的是1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,121,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12

而不是1,10,11,12,2,3,4,5,6,7,8,91,10,11,12,2,3,4,5,6,7,8,9[/color]

輸入輸出格式

輸入格式:

 

兩個正整數n,sumn,sum。

 

輸出格式:

 

輸出包括11行,爲字典序最小的那個答案。

當無解的時候,請什麼也不輸出。(好奇葩啊)

 

輸入輸出樣例

輸入樣例#1: 複製

4 16

輸出樣例#1: 複製

3 1 2 4

說明

對於40\%40%的數據,n≤7n≤7;

對於80\%80%的數據,n≤10n≤10;

對於100\%100%的數據,n≤12,sum≤12345n≤12,sum≤12345。

解法:首先要考慮的一個問題是,給定一個序列如何知道最後的和會是多少。

可以手動模擬一下發現,bottom-up的走一遍,對於第i層的第j個數,它的產生是由於第i-1層第j個數和第i-1層第j-1個數相加得到的。

這樣遞推上去我們可以計算出每個數初始會被加幾次。

將之存儲即可。(我們也可以發現最後這會組成楊輝三角)

然後就是怎麼找到正確的排列的問題了。

一開始想求助stl大法的next_Permutation。依次掃,但顯然會超時。

於是我們就dfs,只需要加一點剪枝就可以過。

這裏有一步計算最大值和最小值,如果讀入的sum不在此範圍內直接return。(這步可做可不做。)

#include <bits/stdc++.h>
#define pii pair<int, int>
#define vi vector<int>
#define ll long long
#define eps 1e-5
using namespace std;
ll sum;
int n;
int t[20];
int res[20][20];
int cal1()//計算最小值
{
    int temp[20] = {0};
    if(n % 2)
    {
        temp[n / 2 + 1] = 1;
        int idx = 2, s = 0;
        for(int i = 1; i <= n / 2; i++)
        {
            temp[n / 2 + 1 + i] = idx++;
            temp[n / 2 + 1 - i] = idx++;
        }
        for(int i = 1; i <= n; i++)
            s += temp[i] * res[1][i];
        return s;
    }
    else
    {
        temp[n / 2] = 1;
        temp[n / 2 + 1] = 2;
        int idx = 3, s = 0;
        for(int i = 1; i <= n / 2 - 1; i++)
        {
            temp[n / 2 - i] = idx++;
            temp[n / 2 + 1 + i] = idx++;
        }
        for(int i = 1; i <= n; i++)
            s += temp[i] * res[1][i];
        return s;
    }
}
int cal2()//計算最大值
{
    int temp[20] = {0};
    if(n % 2)
    {
        temp[n / 2 + 1] = n;
        int idx = n - 1, s = 0;
        for(int i = 1; i <= n / 2; i++)
        {
            temp[n / 2 + 1 + i] = idx--;
            temp[n / 2 + 1 - i] = idx--;
        }
        for(int i = 1; i <= n; i++)
            s += temp[i] * res[1][i];
        return s;
    }
    else
    {
        temp[n / 2] = n;
        temp[n / 2 + 1] = n - 1;
        int idx = n - 2, s = 0;
        for(int i = 1; i <= n / 2 - 1; i++)
        {
            temp[n / 2 - i] = idx--;
            temp[n / 2 + 1 + i] = idx--;
        }
        for(int i = 1; i <= n; i++)
            s += temp[i] * res[1][i];
        return s;
    }
}
bool vis[20];
void dfs(int len, int now, vi& p)
{
    if(now > sum)
        return;
    if(now == sum && len < n) return;
    if(len == n)
    {
        if(now == sum)
        {
            for(auto idx: p)
                cout << idx << ' ';
            cout << endl;
            exit(0);
        }
        return;
    }
    for(int i = 1; i <= n; i++)
    {
        if(!vis[i])
        {
            vis[i] = 1;
            p.push_back(i);
            dfs(len + 1, now + res[1][len + 1] * i, p);
            vis[i] = 0;
            p.pop_back();
        }
    }
}
int main()
{
    // freopen("/Users/vector/Desktop/testdata.in", "r", stdin);
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    cin >> n >> sum;
    for(int i = 1; i <= n; i++)
        t[i] = i;
    res[n][1] = 1;
    for(int i = n ; i >= 1; i--)
    {
        for(int j = 1; j <= n - i + 1; j++)
        {
            res[i - 1][j] += res[i][j];
            res[i - 1][j + 1] += res[i][j];
        }
    }
//    for(int i = 1; i <= n; i++)
//        cout << res[1][i] << ' ' ;
    int mmin = cal1(), mmax = cal2();
    if(sum > mmax || sum < mmin)
        return 0;
    vi q;
    dfs(0, 0, q);
    return 0;
}

 

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