魔法深渊

魔法深渊

http://www.nowcoder.com/questionTerminal/55e34723b1d34c42af83b39de2395408

题目难度:二星
考察点:动态规划、预处理

方法1:暴力、动态规划

  1. 分析:

这个题很像之前的跳台阶:一共有n个台阶,青蛙只能跳1阶或者是2阶,问有多少种跳法?
跳台阶思路如下:
假设青蛙跳n个台阶的跳法为f(n)那么:
如果第一次跳的是1阶,那么剩下的n-1个台阶,跳法是f(n-1)
如果第一次跳的是2阶,那么剩下的n-2个台阶,跳法是f(n-2)
由此可得:f(n) = f(n-1) + f(n-2)
当n=1时,f(1) = 1
当n=2时,f(2) = 2
至此,跳台阶问题已经解决。
对于这道题来说的话,我们可以借助之前的想法,假设月神有f(n)种方法能够跳出深渊,那么就有:
如果第一次跳的是2^0阶,那么剩下的n-2^0个台阶,就有f(n-2^0)种跳法。
如果第一次跳的是2^1阶,那么剩下的n-2^1个台阶,就有f(n-2^1)种跳法。
...
如果第一次跳的是2^k阶,那么剩下的n-2^k个台阶,就有f(n-2^k)种跳法。
其中k为不超过n的2的次幂的指数最大值。
那么由此可得:f(n) = f(n-2^0) + f(n-2^1) + ... + f(n-2^k)
当n=0时,f(0) = 1。

算法实现:
(1). 用一个数组p表示2的幂,其中p[i]=2^i
(2). 输入n,然后从1遍历到n,在来一个内层循环j表示2^j,然后如果i >= p[j], dp[i] += dp[i-p[j]],不要忘记取模
(2). 输出结果dp[n]。

2. 复杂度分析:

时间复杂度:O(n^2log(n))
空间复杂度:O(n)


3. 代码:

#include 
using namespace std;
typedef long long LL;
int p[10] = {1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512};
const int MAXN = 1e3+5;
const int MOD = 1e9+3;
LL dp[MAXN];
int main() {
 int m; cin>>m;
 while(m--) {
     int n; cin>>n;
     memset(dp, 0, sizeof dp);
     dp[0] = 1;
     for(int i=1; i<=n; i++) {
         for(int j=0; j<10; j++) {
             if(i < p[j]) break;
             dp[i] = (dp[i] + dp[i-p[j]]) % MOD;
         }
     }
     cout<<dp[n]<<endl;
 }
 return 0;
}

方法2:预处理、动态规划


  1. 分析:

    其实在上述的代码中,我们其实没有必要在m层循环中,每次都计算一遍dp[n],这样是浪费时间的,我们可以提前预处理一下dp[n]的计算方法,这样在循环中只需要输入一个n,输出一个dp[n]即可,具体详见代码。

  2. 复杂度分析:

    时间复杂度:O(max(nlog(n), m))
    空间复杂度:O(n)
  3. 代码:

    #include 
    using namespace std;
    typedef long long LL;
    int p[10] = {1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512};
    const int MAXN = 1e3+5;
    const int MOD = 1e9+3;
    LL dp[MAXN];
    void Init() {
     dp[0] = 1;
     for(int i=1; i<MAXN; i++) {
         for(int j=0; j<10; j++) {
             if(i < p[j]) break;
             dp[i] = (dp[i] + dp[i-p[j]]) % MOD;
         }
     }
    }
    int main() {
     int m; cin>>m;
     Init();
     while(m--) {
         int n; cin>>n;
         cout<<dp[n]<<endl;
     }
     return 0;
    }
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