HDU 4507 吉哥系列故事――恨7不成妻(数位dp&好魔性的一道好题)
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题目链接:[kuangbin带你飞]专题十五 数位DP J - 吉哥系列故事――恨7不成妻
题意
Time Limit:500MS Memory Limit:32768KB 64bit IO Format:%I64d & %I64u
Description
单身!
依然单身!
吉哥依然单身!
DS级码农吉哥依然单身!
所以,他生平最恨情人节,不管是214还是77,他都讨厌!
吉哥观察了214和77这两个数,发现:
2+1+4=7
7+7=7*2
77=7*11
最终,他发现原来这一切归根到底都是因为和7有关!所以,他现在甚至讨厌一切和7有关的数!什么样的数和7有关呢?
如果一个整数符合下面3个条件之一,那么我们就说这个整数和7有关――
1、整数中某一位是7;
2、整数的每一位加起来的和是7的整数倍;
3、这个整数是7的整数倍;现在问题来了:吉哥想知道在一定区间内和7无关的数字的平方和。
Input
输入数据的第一行是case数T(1 <= T <= 50),然后接下来的T行表示T个case;每个case在一行内包含两个正整数L, R(1 <= L <= R <= 10^18)。
Output
请计算[L,R]中和7无关的数字的平方和,并将结果对10^9 + 7 求模后输出。
思路
题目dp思路很好想,但麻烦的地方在于其要求的值是符合条件的树的平方和。
我们用pra记录前面位的数字和%7,prb记录前面位的数字的值%7。加上遍历时对7的筛除,我们很容易可以找出与7无关的数,但是怎样求平方和呢?
我们用三个变量
cnt表示当前状态下的与7无关的数的个数,在搜索的过程中很容易得到
sum表示当前状态下的与7无关的数的合
那么newsum = i*10^len*cnt + sum(i是当前选取的数,用cnt个加上cnt个数的和即sum,便是新的数的和)
sqsum表示当前状态下与7无关的数的平方和
(i*10^len + num)^2 = (i*10^len)^2 + 2*i*10^len*num + num^2;
而cnt个数的平方和就是
(i*10^len)^2*cnt + SUM(num^2) + 2*i*10^len*SUM(num)
即(i*10^len)^2*cnt + sqsum + 2*i*10^len*sum。
ps:之所以说这题魔性,就是要考虑的小细节太招人烦了,题目中需要大量的取余,少一个就得wrong(说好的优雅写代码呢)
还有,因为取余的原因,ansr - ansl可能结果为负,所以要加上mod再取余。
代码
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <vector>
using namespace std;
#define LL long long
const int MOD = 1E9 + 7;
struct Node
{
LL cnt;
LL sum;
LL sqsum;
Node(){}
Node(LL a, LL b, LL c):cnt(a), sum(b), sqsum(c){}
}dp[20][7][7];
int dis[20];
LL c[20];
Node dfs(int len, int pra, int prb, bool flag)
{
if(len < 0)
{
return Node(pra!=0 && prb!=0, 0, 0);
}
if(!flag && dp[len][pra][prb].cnt != -1)
return dp[len][pra][prb];
int end = flag?dis[len]:9;
Node ans = Node(0, 0, 0);
for(int i=0; i<=end; i++)
{
if(i != 7)
{
Node t = dfs(len-1, (pra+i)%7, (prb*10+i)%7, flag && i==end);
ans.cnt = (ans.cnt + t.cnt) % MOD;
ans.sum += (((c[len]*i)%MOD*t.cnt)%MOD + t.sum) % MOD;
ans.sum %= MOD;
ans.sqsum += (t.sqsum + ((2*c[len]*i)%MOD*t.sum)%MOD) %MOD;
ans.sqsum %= MOD;
ans.sqsum += ((i*c[len]*i%MOD)*c[len]%MOD * t.cnt) %MOD;
ans.sqsum %= MOD;
}
}
if(!flag)
dp[len][pra][prb] = ans;
return ans;
}
void init()
{
c[0] = 1;
for(int i=1; i<20; i++)
c[i] = (c[i-1]*10) % MOD;
}
LL solve(LL n)
{
int len = 0;
while(n)
{
dis[len++] = n%10;
n /= 10;
}
Node ans;
ans = dfs(len-1, 0, 0, 1);
return ans.sqsum;
}
int main()
{
int T;
scanf("%d", &T);
init();
memset(dp, -1, sizeof(dp));
while(T--)
{
LL l, r;
scanf("%lld%lld", &l, &r);
printf("%lld\n", (solve(r) - solve(l-1) + MOD) % MOD);
}
return 0;
}
以上是关于HDU 4507 吉哥系列故事――恨7不成妻(数位dp&好魔性的一道好题)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
HDU 4507 吉哥系列故事――恨7不成妻(数位DP+结构体)