HDOJ 4689: Derangement

題目鏈接:

http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4689


題目大意:

已知1 ~ N 的全排列。

給出第 i 位置上的數比 i 大還是小。

求可能的方法數。


算法:

這個DP有點兒繞。

由左向右依次處理,注意只能把已經處理的數填在已經處理的位置上。也就是處理到 i 時只能把數字1 ~ i 填到第1 ~ i 的位置上。

處理到第 i 位時,如果要把數字 i 填到前面去,那麼就填,否則不處理。

第 i 位的符號如果是 - ,就從前面找個數填上,如果是 + 先不處理。


d[i][j]表示的方法數是,

前 i 位的 - 號都填上之後,有 j 個 + 號沒填,
等價於 [1, i] 區間與 [i + 1, n] 區間交換了 j 個數,

等價於數字1 ~ i中有 j 個數字沒有填在區間 [1, i] 裏。

等價於位置區間 [1, i] 中有 j 個位置填寫的是大於 i 的數,也就是數字 1 ~ i 填完之後前 i 個位置還有 j 個空位。


對於每個位置,都有把數字 i 填到位置 i 前面或者後面兩種選擇。

具體轉移如下:

如果第 i 位是 + ,那麼

d[i][j] += d[i - 1][j - 1];

把數字 i 填到後面。又因爲第 i 個位置因爲是 + ,現在沒法填,先空着。於是什麼也不做。空位增加了1。

d[i][j] += d[i - 1][j] * j; 

把數字 i 填到前面。那麼從前面 j 個空着的位置中找一個把數字 i 填進去。第 i 個位置還是不動。

如果第 i 位是 - ,那麼

d[i][j] += d[i - 1][j] * j;

把數字 i 填到後面。從數字 1 ~ i 尚未使用的 j 箇中挑一個填在第 i 位。這樣空位還是 j 個。
d[i][j] += d[i - 1][j + 1] * (j + 1) * (j + 1)

把數字 i 填到前面。從數字 1 ~ i尚未使用的 j + 1 箇中挑一個填在第 i 位。在位置1 ~ i 中的 j + 1 個空位中找一個把數字 i 填進去。這樣空位也還是 j 個。


代碼:

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <sstream>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <string>
#include <climits>
#include <cmath>
#include <queue>
#include <vector>
#include <stack>
#include <set>
#include <map>
#define INF 0x3f3f3f3f
#define eps 1e-8
using namespace std;
const int MAXN = 50;

char s[MAXN];
long long d[MAXN][MAXN];

int main()
{
    while(scanf("%s", s) == 1)
    {
        memset(d, 0, sizeof(d));
        if(s[0] == '-')
        {
            puts("0");
            continue;
        }
        int n = strlen(s);
        d[1][1] = 1;
        for(int i = 2; i <= n; i ++)
        {
            for(int j = 0; j <= i; j ++)
            {
                if(s[i - 1] == '+')
                {
                    if(j)
                    {
                        d[i][j] += d[i - 1][j - 1];
                    }
                    d[i][j] += d[i - 1][j] * j;
                }
                else
                {
                    d[i][j] += d[i - 1][j] * j;
                    d[i][j] += d[i - 1][j + 1] * (j + 1) * (j + 1);
                }
            }
        }
        printf("%I64d\n", d[n][0]);
    }
    return 0;
}


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