Uva 10328 逆向思维

Posted 2020-09-29

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Uva 10328 逆向思维相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

传送门： https://uva.onlinejudge.org/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&page=show_problem&problem=1269

这个自己想的思路不知道哪里WA了，测试的都对，找不到数据。然后看了别人的思路感觉很棒棒啊。

题意：给你一个硬币，抛掷n次，问出现连续至少k个正面向上的情况有多少种。

原题中问出现连续至少k个H的情况，很难下手。我们可以试着将问题转化一下。

设dp[i][j]表示抛掷i个硬币出现连续至多j个H的情况种数。

因为是至多，所以j的值是可以大于i的，比如投5次，至多出现8个连续的情况，因为是递推，我们只考虑这个状态是怎么从前一个状态转移过来的

实际上原题中的出现连续至少k个H，即出现连续k个H，k+1个H，...n个H的并集，等价于dp[n][n]-dp[n][k-1],即从连续至多n个H的情况（其实这就是所有的抛掷情况种数）减去连续至多（k-1）个H的情况，这保证得到的所有情况一定至少有k个连续的H。

现在问题就变成了怎么求dp[i][j]。

考虑当i<=j的时候，dp[i][j]=dp[i-1][j]*2，即从上一阶段得到的抛掷序列后面增加正和反两种情况，如果出现连续的H个数大于j个，这种情况是非法的，但很显然此时不会出现这种情况。

当i>j时，如果继续用dp[i][j]=dp[i-1][j]*2就不行了。因为如果从i-j到第i-1全部都是H ，那么这时候在第i个位置再加一个H，就会出现连续的H个数大于j个的非法状态，所以我们需要减掉从i-j到第i-1全部都是H 的这种情况。那么这种情况有多少种呢。我们考虑该状态是如何转移而来的。试想第i-j-1个位置应该是什么呢。很明显应该是F。如果是H那就会出现非法状态了。那在第i-j-1之前的位置呢。无论H和F都可以，只要不出现连续的H个数大于j的非法状态即可，这就是dp[i-j-2][j]。

那么这样，dp[i][j]=dp[i-1][j]*2-dp[i-j-2][j]。

但这还是不够的。我们之前的推导都是基于第i-j-1个位置一定存在的前提下（i>j不能保证第i-j-1个位置一定存在），那如果第i-j-1个位置不存在，第i-j-2个位置也就不存在，上述方程也就不成立了。但这种情况很好想，此时一定是i==j+1，从第1个位置到第j个位置全部都是H，只有这一种情况，所以方程变成dp[i][j]=dp[i-1][j]*2-1。

综上：

dp[i][j]表示抛掷i个硬币出现连续至多j个H的情况种数

dp[0][j]=1

i<=j:dp[i][j]=dp[i-1][j]*2

i>j :i==j+1:dp[i][j]=dp[i-1][j]*2-1

else: dp[i][j]=dp[i-1][j]*2-dp[i-j-2][j]

ans=dp[n][n]-dp[n][k-1]

因为是2的指数级可以达到100，所以要大数处理：

import java.util.*;
import java.io.*;
import java.math.*;
public class Main
{
    public static void main(String[] args)
    {
        BigInteger[][] dp = new BigInteger[105][105];
        for(int i=0; i<105; ++i)
        {
            dp[0][i]=new BigInteger("1");
            for(int j=1; j<105; ++j)
            {
                dp[j][i]=new BigInteger("0");
                if(j<=i) 
                    dp[j][i]=dp[j-1][i].multiply(BigInteger.valueOf(2));
                else if(j==i+1) 
                    dp[j][i]=dp[j-1][i].multiply(BigInteger.valueOf(2)).subtract(BigInteger.valueOf(1));
                else 
                    dp[j][i]=dp[j-1][i].add(dp[j-1][i].subtract(dp[j-i-2][i]));
            }
        }
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        while(in.hasNextInt())
        {
            int a=in.nextInt(),b=in.nextInt();
            System.out.println(dp[a][a].subtract(dp[a][b-1]));
        }
    }
}

以上是关于Uva 10328 逆向思维的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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