• Emiya家今天的饭 NOIP2019 (CSP?) 类DP好题 luoguP5664


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    首先,硬求可行方案数并不现实,因为不好求(去年考场就这么挂的,虽然那时候比现在更蒟)。

    在硬搞可行方案数不行之后,对题目要求的目标进行转换: 可行方案数 = 总方案数 - 不合格方案数。

    题目多看几眼,(求最大最小方案数量这种套路),DP无疑。

    首先考虑列的限制,发现若有不合法的列,则必然有且只有一列是不合法的:因为不可能有不同的两列数量都超过总数的一半。

    于是发现列的合法限制数量可以如此计算:每行选不超过一个的方案数 (总数) -   每行选不超过一个,且某一列选了超过一半的方案数(不合法的)。

    重新审查思路:总方案数为固定值,我们要DP的,肯定就是不合格方案数。(废话)

    首先肯定是要先设计状态。 怎么样的东东才算是不合格的呢?

    重点::  前 i 行选得比别的列总和还多的那一列是不合法的。(肯定超过一半了)

    So, 如果枚举每一列并统计该列不合法的情况,设计状态 f[i][j][k][h] ,即为第h列的前i行,该h列选了 j 个, 别的列总共选了 k 个。

    若设si 为每一行的可选的和,

    推出状态转移方程: fi,j,k​ fi1,j,k + ai,hfi1,j1,k + (siai,h)fi1,j,k1

    统计该列不合法数量也很简单: Σ(j > k) f[n][j][k][h]

    最后将所有列的不合法数量加起来,就能得到总共的不合法数量了。

    即为:num = Σ(h = 1~m)Σ(j > k)f[n][j][k][h]

    空间能过得去吗?有点悬。

    那就用时间换空间吧: 把f的h那一纬去掉,枚举每一行的时候用一个ans统计起来就好了。用完就清空给下一列用。

    以为就这么结束了? (D2T1能如此迅速的被A掉也太没面子了吧)

    上面做法的复杂度达到了O(MN3)的复杂度,只能拿到84分。M = 500 的几个点过不去。

    继续优化呗!!

    仔细研究一下,我们DP时的循环时间主要花在了哪里?  相当一部分是花在了 j 和 k 上。

    但是,这些时间值得吗?不值得。因为,我们的答案和j 和 k 具体是多少没关系啊! 

    我们要的,只是j > k 这一个判断式。

    所以,想办法优化掉枚举j 和 k 这一步骤,直接转化成大小。

    于是,设 f[i][j]为第h行,前i行比别的行的数量多了 j 个。

    将原来使用某种主要食材的菜看做使用了两次该食材,并为每种烹饪方式加一种名叫 “不选” 的菜,

    使其使用了所有的主要食材各一次。所有使用某种主要食材大于n次的方案即为不合法方案。

    最后考虑如何求总和?

    easy。 设 g[i][j]为前i行,总共选了 j 个食材的方案数。方程: g[i][j] = g[i-1][j] + (j > 0 ? g[i-1][j-1] * sum[i][0] : 0);
    (初始化g[0][0] = 1)
    (注意防止数组炸掉,也可以理解为,选择最小只能为0)。


    还没完。(真烦)

    在进行DP的过程中,可能会出现负数,因此通通打成 (x + mod) % mod.

     同时,在计算合法方案数的时候,也将其反过来处理。防止出现玄学的负数

    代码来一波呗

     1 #include <bits/stdc++.h>
     2 using namespace std;
     3 #define N 2010
     4 #define N1 105 
     5 #define isdigit(c) ((c)>='0'&&(c)<='9')
     6 #define mod 998244353
     7 #define ll long long
     8 
     9 inline ll read(){
    10     ll x = 0, s = 1;
    11     char c = getchar();
    12     while(!isdigit(c)){
    13         if(c == '-')s = -1;
    14         c = getchar();
    15     }
    16     while(isdigit(c)){
    17         x = (x << 1) + (x << 3) + (c ^ '0');
    18         c = getchar(); 
    19     }
    20     return x * s;
    21 }
    22 /*进行反向操作,求出   总方案数 - 不合法方案数*/
    23 ll sum[N1][N], n, m;   /*sum[i] 为第 i 行的和*/
    24 ll a[N1][N], f[N1][N1 << 1];  /*枚举每一列: 对于这一列的f[i][j],前i行,比其他列多了j个*/
    25 ll g[N1][N1];
    26 
    27 int main(){
    28     n = read(), m = read();
    29     for(int i = 1;i <= n; i++)
    30         for(int j = 1;j <= m; j++){
    31             a[i][j] = read();
    32             sum[i][0] = (sum[i][0] + a[i][j]) % mod;   /*首先处理出每一行的总和*/
    33         }
    34     for(int i = 1;i <= n; i++)
    35         for(int j = 1;j <= m; j++){
    36             sum[i][j] = (sum[i][0] - a[i][j] + mod) % mod; /*sum[i][j]即为除了这一列之外的一行的和*/
    37         }
    38     ll ans = 0;
    39     for(int h = 1;h <= m; h++){  /*枚举每一列*/ 
    40         memset(f, 0, sizeof(f)); /*不要忘了清理上一列的废 f */
    41         f[0][n] = 1;  /*往上抬 n,防止出现负数*/
    42         for(int i = 1;i <= n; i++){
    43             for(int j = n - i;j <= n + i; j++){ /* 乘以a: 其实就是为1就+,为0就-*/
    44                 f[i][j] = ((f[i-1][j] + f[i-1][j-1] * a[i][h]) % mod + (f[i-1][j+1] * sum[i][h]) % mod) % mod;
    45             }
    46         }
    47         for(int i = 1;i <= n; i++)   /*反向处理*/
    48             ans = (ans + f[n][n+i]) % mod; /*全部方案的和,进行反向处理,防负数*/
    49     }
    50     /*g[i][j]: 前i行选了j个数的方案数. 则总和即为 Σg[n][i] (i = 1~n)*/
    51     g[0][0] = 1;
    52     for(int i = 1;i <= n; i++){
    53         for(int j = 0;j <= n; j++){
    54             g[i][j] = (g[i-1][j] + (j > 0 ? g[i-1][j-1] * sum[i][0] : 0) % mod) % mod;  
    55         } /*g[i][j]: 方案总和由上一行选j个数的方案数 + 上一行少选一个数 * 这一行的数量组成*/
    56     }
    57     for(int i = 1;i <= n; i++){
    58         ans = (ans - g[n][i] + mod) % mod;
    59     }
    60     printf("%lld
    ", mod - (ans % mod)); /*代码中进行的是反向处理(防越界)*/
    61     return 0;
    62 }
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