📌  相关文章
📜  计数给定长度的序列,其具有可以由给定值生成的非负前缀和(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:57:26.307000             🧑  作者: Mango

计数给定长度的序列,其具有可以由给定值生成的非负前缀和

在数学和计算机科学中,序列是一个有限或无限的有序元素列表。在计算机科学中,序列通常用来表示字符串、数组和其他类型的数据结构。前缀和是一个与序列相关的术语,它表示在序列中每个元素之前所有元素的和。

给定一个长度为 n 的序列和一个非负整数 m,可以生成具有以下属性的序列:

  1. 序列中的每个元素都是 m 的非负倍数;
  2. 序列的第一个元素是 0;
  3. 序列中的每个元素的值都小于等于 m 的两倍;
  4. 序列中的任何一个长度不小于 2 的子序列的 Sum(即序列中元素的总和)不会小于序列中某个长度小于该子序列长度的子序列的 Sum。

在这个问题中,我们需要计算有多少长度为 n 的序列满足以上条件。这个问题可以用动态规划来解决。

假设 dp[n][i] 表示长度为 n 的序列中,前缀和为 i 的方案数。

初始化 dp[0][0] = 1。

对于 n > 0:

  1. 如果 i > m,那么 dp[n][i] = dp[n][i-m],因为序列中每个元素都是 m 的非负倍数,所以前缀和为 i-m 的序列可以得到前缀和为 i 的序列。

  2. 如果 i > 0 && i <= m,那么 dp[n][i] = dp[n-1][2i],因为序列中的每个元素的值都小于等于 m 的两倍,所以前缀和为 2i 的序列可以得到前缀和为 i 的序列。

  3. 如果 i = 0,那么 dp[n][i] = dp[n-1][0] + dp[n-1][1] + ... + dp[n-1][m],即前缀和为 0 的序列可以由前面的所有可能的前缀和相加得到。

最后,答案是 dp[n][0],因为要求的是前缀和为 0 的序列数量。

以下是使用 C++ 代码实现该算法:

int m = 123;
int dp[MAXN][2*MAXM];

int solve(int n) {
    memset(dp, 0, sizeof(dp));
    dp[0][0] = 1;
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        for (int j = 0; j <= m; j++) {
            dp[i][j] = dp[i-1][2*j];
            if (j > 0) {
                dp[i][j] += dp[i-1][0];
                for (int k = 1; k <= j; k++) {
                    dp[i][j] += dp[i-1][k];
                }
            }
            dp[i][j] %= MOD;
        }
        for (int j = m+1; j <= 2*m; j++) {
            dp[i][j] = dp[i][j-m];
        }
    }
    return dp[n][0];
}

因为 C++ 代码中的变量和常量名可能未被解释清楚,以下是对这些变量的解释:

  • MAXN:表示序列的最大长度;
  • MAXM:表示给定非负整数 m 的最大值;
  • MOD:表示模数,即计算结果对这个数取模;
  • n:表示给定序列的长度;
  • m:表示给定非负整数到达的最大值。
  • dp:动态规划状态数组。

以上是计数给定长度的序列,其具有可以由给定值生成的非负前缀和的介绍,希望对程序员们提供一些帮助!