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小易喜欢的数列

[编程题]小易喜欢的数列
  • 热度指数:11251 时间限制:C/C++ 1秒,其他语言2秒 空间限制:C/C++ 32M,其他语言64M
  • 算法知识视频讲解
小易非常喜欢拥有以下性质的数列:
1、数列的长度为n
2、数列中的每个数都在1到k之间(包括1和k)
3、对于位置相邻的两个数A和B(A在B前),都满足(A <= B)或(A mod B != 0)(满足其一即可)
例如,当n = 4, k = 7
那么{1,7,7,2},它的长度是4,所有数字也在1到7范围内,并且满足第三条性质,所以小易是喜欢这个数列的
但是小易不喜欢{4,4,4,2}这个数列。小易给出n和k,希望你能帮他求出有多少个是他会喜欢的数列。

输入描述:
输入包括两个整数n和k(1 ≤ n ≤ 10, 1 ≤ k ≤ 10^5)


输出描述:
输出一个整数,即满足要求的数列个数,因为答案可能很大,输出对1,000,000,007取模的结果。
示例1

输入

2 2

输出

3
//AC代码:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int dp[15][100005];
const int mod=1000000007;
int main(){
    int n,k,i,j,q;
    //freopen("input.txt","r",stdin);
    while(scanf("%d%d",&n,&k)!=EOF){
        memset(dp,0,sizeof(dp));
        for(i=1;i<=k;i++) dp[1][i]=1;
        for(i=2;i<=n;i++){
            int sum=0;
            for(j=1;j<=k;j++) sum=(sum+dp[i-1][j])%mod;
            for(j=1;j<=k;j++){
                dp[i][j]=sum;
                for(q=j*2;q<=k;q+=j) dp[i][j]=(dp[i][j]-dp[i-1][q]+mod)%mod;
            }
        }
        int res=0;
        for(i=1;i<=k;i++) res=(res+dp[n][i])%mod;
        printf("%d\n",res);
    }
}//用dp[i][j]表示长度为i且必须以j结尾的方法

发表于 2017-08-23 17:56:36 回复(2)
看也没看懂,看懂了也做不来 233333
发表于 2017-08-14 21:01:55 回复(1)
//童山公爵的代码
//C++版,附上了自己的注释,可能会容易懂一点
#include<iostream>
using namespace std;
int dp[11][100005];    //dp[i][j]表示长度为i,尾数为j的合法数列共有多少个 
int main(){
    int n,k,i,j,mod=1000000007;        //mod是题目给出的,防止数字过大 
    cin>>n>>k;
    for(i=1;i<=k;i++)
        dp[1][i]=1;        //初始化。长度为1,尾数为i的数列只有一个
    
    for(i=2;i<=n;i++){
        int sum=0;        
        for(j=1;j<=k;j++)
            sum=(sum+dp[i-1][j])%mod;    //dp[i][m]=(所有的dp[i-1][j]相加,再在第i位加上尾数m)- 不合法的数列个数=sum - illegal 
        for(j=1;j<=k;j++){
            int p=2;  //这个表示倍数,凡是前一位数字是p*j的都是非法数列,因为 p*j>j && p*j%j==0,违反了第三个条件
            int illegal=0;
            while(p*j<=k){
                illegal=(illegal+dp[i-1][p*j]%mod)%mod;
                p++;
            }
            dp[i][j]=(sum-illegal+mod)%mod;  //原本sum>illegal,但是因为illegal和sum都是求的取模,所以这里sum可能<illegal 
        }
    }
    int sum=0;
    for(int i=1;i<=k;i++)
        sum=(sum+dp[n][i])%mod;
    cout<<sum; 
    
}

发表于 2019-04-03 17:30:27 回复(0)
/*
如果我们确定这个数列的第一个数是i,那么第二个数可以是1到k中除了是i的约数的任何数。
于是我们定义dp[j][i]表示长度为i最后一个数是j的小易喜欢的数列的数量,然后挨着转移即可
实现请参考参考代码。
*/
 
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int mod = 1e9 + 7;
const int maxn = 1e5 + 5;
int dp[maxn][15];
int n, k;
int main() {
    cin >> n >> k;
    dp[1][0] = 1;
    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        int sum = 0;
        for(int j = 1; j <= k; j++) {
            sum += dp[j][i - 1];
            sum %= mod;
        }
        for(int j = 1; j <= k; j++) {
            int sum2 = 0;
            for(int z = j + j; z <= k; z += j) {
                sum2 += dp[z][i - 1];
                sum2 %= mod;
            }
            dp[j][i] = (sum - sum2 + mod) % mod;
        }
    }
    int ans = 0;
    for(int j = 1; j <= k; j++) {
        ans += dp[j][n];
        ans %= mod;
    }
    cout << ans << endl;
    return 0;
}

发表于 2017-08-13 15:52:50 回复(1)
听过左神讲解后才学会的。
当确定了第一个数后,第二个数可以取哪些?依次进行就是递归的方法。
从递归的尾部观察,将整个过程倒过来,用循环来计算,就是最高效率的算法了。
在这里有个问题是从前向后循环求解还是从后向前求解,两种方法是有效率差异的。我开始时是用了从前向后来循环求解,结果超时;后来参考左神代码,发现从后向前来循环求解,在减去不符合条件3的值时,减的次数会少很多(k比较大时),最终AC。
代码如下,包含递归的方法和非递归的方法~
#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <functional>
#include <algorithm>

using namespace std;

class Solution {
private:
	int n;
	int k;
	long res;
	int mod = 1000000007;
	
private:
	void init() {
		cin >> n >> k;
		res = 0;
	}
	void write_result() {
		cout << res;
	}
	void calculate_result() {
		if (n == 0 || k == 0)
			return;
		//res = func1(n + 1, 1);
		res = func2();
	}
	int func1(int index, int pre_num) {
		int count = 0;
		if (index < 2)
			count = 1;
		else {
			for (int i = 1; i < pre_num; i++)
				if (pre_num%i != 0)
					count += func1(index - 1, i);
			for (int i = pre_num; i <= k; i++)
				count += func1(index - 1, i);
		}
		return count;
	}
	long func2() {
		vector<long> vt(k + 1, 1);
		long vtsum = k;
		vector<vector<int>> noncdt(k + 1);
		for (int i = 1; i <= k; i++) {
			for (int j = i + i; j <= k; j += i) {
				noncdt[i].push_back(j);
			}
		}
		for (int col = 1; col < n; col++) {
			long newsum = 0;
			for (int row = 1; row <= k; row++) {
				long del = 0;
				for (auto d : noncdt[row]) {
					del += vt[d];
					del %= mod;
				}
				vt[row] = (vtsum - del + mod) % mod;
				newsum += vt[row];
				newsum %= mod;
			}
			vtsum = newsum;
		}

		return vtsum;
	}

public:
	void solve() {
		init();
		calculate_result();
		write_result();
	}
};

int main()
{
	Solution s;
	s.solve();

	return 0;
}


发表于 2017-08-31 21:32:04 回复(4)
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
const int MAX_VAL = 1000000007;
int main(){
    /*
         动态规划有两个关键点:时间步与状态空间;
         通常dp[i,j]:i对应时间步,j对应状态空间的取值
         当题目中出现从一个状态到另一种状态的时候可以考虑动态规划
         
         对于从1开始还是从0开始,建议按照题目要求从1或者0开始,否则容易出错。同时从一开始时要注意
             循环的终止条件是<n还是<=n
    */
    // 时间复杂度O(n(k+ k+k/2+k/3+...+k/k)); 空间复杂度O(k)
    int n, k;
    while(cin>>n>>k){
        vector<int> dp(k+1,1);
        
        int sum = k;
        for(int i=1; i<n; i++){
            for(int j=1; j<=k; j++){ // i-th 的位置取j时
                dp[j] = sum;
                for(int z=2*j; z<=k; z=z+j){//排除不满足性质的情况
                    dp[j] = (dp[j]-dp[z]+MAX_VAL)%MAX_VAL;
                }
            }
            sum = 0;
            for(int j=1; j<=k; j++){
                sum = (sum+dp[j])%MAX_VAL;
            }
        }
        
        cout<<sum<<endl;
        dp.clear();
    }
    return 0;
}
发表于 2019-03-21 22:04:33 回复(0)
40%通过率,迭代时间超限....
n,k=[int(i) for i in input().strip('\n').split(' ')]
def find(n,k,a):
    count=0
    if a==0:
        for i in range(1,k+1):
            count+=find(n-1,k,i)    
        return count
    elif n==1:
        for i in range(1,k+1):
            if i<=a or i%a!=0:
                count+=1
        return count
    else:
        for i in range(1,k+1):
            if i<=a or i%a!=0:
                count+=find(n-1,k,i)
        return count
print(find(n,k,0))

编辑于 2017-09-08 16:11:58 回复(0)
哪位大神帮看看这题用回溯算法怎么能不超内存?

拜托拜托


importjava.util.ArrayList;
importjava.util.Scanner;
 
publicclassMain{
    publicstaticintnum =0;
    publicstaticvoidmain(String [] args){
        Scanner scan =newScanner(System.in);
        intn = scan.nextInt();
        intk = scan.nextInt();
        BackTracking(k,n,newArrayList<Integer>());
        System.out.print(num);
    }
    publicstaticvoidBackTracking(intk,intn,ArrayList<Integer> list){
        if(list.size()>=n){
            num++;
            return;
        }
        for(inti =1;i<=k;i++){
            if(list.size()==0){
                list.add(i);
                BackTracking(k,n,list);
                list.remove(list.get(list.size()-1));
            }elseif(i>=list.get(list.size()-1)||list.get(list.size()-1)%i!=0){
                list.add(i);
                BackTracking(k,n,list);
                list.remove(list.get(list.size()-1));
            }
        }
    }
}

发表于 2017-08-13 15:27:15 回复(1)
import java.util.*;

public class Sim {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        int n = in.nextInt();
        int k = in.nextInt();

        int[][] dp = new int[k+5][n+5];

        dp[1][0] = 1;
        for(int i = 1; i <= n; i++) {
            int sum = 0;
            for(int j = 1; j <= k; j++) {
                sum += dp[j][i - 1];
                sum %= 1000000007;
            }
            for(int j = 1; j <= k; j++) {
                int sum2 = 0;
                for(int z = j + j; z <= k; z += j) {
                    sum2 += dp[z][i - 1];
                    sum2 %= 1000000007;
                }

                dp[j][i] = (sum - sum2 + 1000000007) % 1000000007;
            }

        }

        int result = 0;
        for(int i = 0; i <= k; i++) {
            result += dp[i][n];
            result %= 1000000007;
        }
        System.out.println(result);

    }
}
编辑于 2017-08-12 18:33:48 回复(15)
哪位大神解释一下,这个题没有看懂啊
发表于 2017-08-13 14:51:12 回复(0)
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int M = 1e9+7;

int main(){
    int n, k, s=0;
    scanf("%d%d", &n, &k);
    int dp[15][100003];
    memset(dp, 0, sizeof(dp));
    for(int i=1;i<=k;i++)
        dp[1][i] = 1;
    for(int i=2;i<=n;i++){
        int t=0;
        for(int j=1;j<=k;j++)
            t = (t+dp[i-1][j])%M;
        for(int j=1;j<=k;j++){
            dp[i][j] = t;
            for(int h=2*j;h<=k;h+=j)
                dp[i][j] = (dp[i][j]-dp[i-1][h]+M)%M;
        }
    }
    for(int i=1;i<=k;i++)
        s = (s+dp[n][i])%M;
    printf("%d\n", s);
    return 0;
}

发表于 2020-09-28 09:23:10 回复(0)
#include <stdio.h>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string.h>
#include <limits.h>
#include <string>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <math.h>
#include <map>
#include <stack>
#include <set>
#include <list>
#include <forward_list>
#define left (now<<1)
#define right ((now<<1)+1)
#define mid ((l + r) >> 1)
#define midmid ((r + mid) >> 1)
#define LONG_LONG_MIN -9223372036854775808ll
#define LONG_LONG_MAX 9223372036854775807ll
using namespace std;
typedef long long int ll;

const int MAXN = 1e5 + 10;
const int MOD = 1e9 + 7;

ll dp[12][MAXN],sum[12];
ll n,k;
vector<int> p[MAXN];
bool can[MAXN];

int main(){
    scanf("%lld%lld",&n,&k);
    memset(can,true,sizeof(can));
    for(int i = 2; i <= k; ++i){
        p[i].push_back(1);
        for(int j = i + i; j <= k; j += i){
            p[j].push_back(i);
            can[j] = false;
        }
//        printf("%d: ",i);
//        for(int j = 0; j < p[i].size(); ++j){
//            printf("%d ",p[i][j]);
//        }
//        printf("\n");
    }

    memset(dp,0,sizeof(dp)); memset(sum,0,sizeof(sum));
    for(ll i = 1; i <= k; ++i){
        dp[n][i] = 1;
        sum[n] += 1;
    }
    for(ll i = n - 1; i >= 1; --i){
        for(ll j = 1; j <= k; ++j){
            dp[i][j] = sum[i + 1];
            for(ll s = 0; s < p[j].size(); ++s){
                dp[i][j] = dp[i][j] - dp[i + 1][p[j][s]];
                if(dp[i][j] < 0){ dp[i][j] += MOD;}
            }
            sum[i] = sum[i] + dp[i][j];
            sum[i] %= MOD;
        }
    }
    printf("%lld\n",sum[1]);
    return 0;
}
考虑动态规划
dp[i][j]表示第i位为j的方案数
dp[i][j] = sum(dp[i + 1][k]) k为所有除j外非j的因子
这个状态转移的k可以转换成,先求出所有的k,然后减去dp[i + 1][k] k是j外为j的因子。因为对于一个数来说,一般因子比非因子要少一些(考虑欧拉函数)

那么对于前半部分,因为其实就是dp[i + 1]下所有的和,这部分预先可以求一个前缀和,可以省掉一个k的循环,O(k * k)一定会超时
然后对于后半部分,如果对于每次j,都去算一次因子集合,复杂度是O(sqrt(k) * k),会比较危险,那么考虑利用筛法预处理出所有因子即可。

这里筛法可以不用线性筛,因为这里的klogk是加法

总复杂度为O(klogk + n * k)
发表于 2019-09-13 06:19:27 回复(0)

python elegant solution
pass 80%

n, k = list(map(int, input().strip().split()))

# dp[i][j] += dp[i-1][m] for m in k
dp = [[0] * (k + 1) for _ in range(n)]
for j in range(1, k + 1):
    dp[0][j] = 1
for i in range(1, n):
    total = sum(dp[i - 1])
    for j in range(1, k + 1):
        dp[i][j] = total
        for m in range(2 * j, k + 1, j):
            dp[i][j] -= dp[i - 1][m]

print(sum(dp[n - 1]) % 1000000007)
发表于 2019-08-07 16:13:03 回复(0)
【思路,动态规划】dp[i][j]代表个数,i为序列长度,j为最后一位数字是几。每次都是用i-1行的数据来计算i行的数据,每个sum相当于把上一行的所有dp都加了一遍,因为数字可能出现这么多情况;每个illegal相当于把不满足条件的数据都加了一遍,最后用sum-illegal,就得到了该dp[i][j]点的值了。最终将题目所要求的的第n行(即i=n)所有数据相加,就是最后的结果。
#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
    int mod = 1000000007;
    int dp[11][100005] = { 0 };//dp[i][j] ,i为数列长度(n),j为数列末尾的数字(k)
//    memset(dp, 0, sizeof(dp));
    int n, k;
    cin >> n >> k;
    for (int j = 1; j <= k; j++)
        dp[1][j] = 1;
    for (int i = 2; i <= n; i++)
    {
        int sum = 0;
        for (int j = 1; j <= k; j++)
            sum = (sum + dp[i - 1][j]) % mod;
        for (int j = 1; j <= k; j++)
        {
            int mul = 2;
            int illegal = 0;
            while (mul*j <= k)
            {
                illegal = (illegal + dp[i - 1][mul*j]) % mod;
                mul++;
            }
            dp[i][j] = (sum - illegal + mod) % mod;
        }
    }
    int res = 0;
    for (int i = n, j = 1; j <= k; j++)
        res = (res + dp[i][j]) % mod;
    cout << res << endl;
    return 0;
}

发表于 2019-05-06 22:35:36 回复(0)
import java.util.Scanner;

public class Problem_201703 {

    private static final int MOD = 1000000007;

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        while (scan.hasNext()) {
            int n = scan.nextInt();
            int k = scan.nextInt();
            //dp[i][j]表示长度为i的序列以j结束数字的数列个数
            //dp[i][j] = dp[i - 1][m] (1 <= m <= k)并且(m,j)是一个有效的序列
            int[][] dp = new int[n + 1][k + 1];
            dp[0][1] = 1;
            for (int i = 1; i <= n; i++) {
                int sum = 0;
                //所有可能组合
                for (int j = 1; j <= k; j++) {
                    sum = (sum + dp[i - 1][j]) % MOD;
                }

                for (int j = 1; j <= k; j++) {
                    //删除所有不满足条件的情况,类似素数筛选的过程
                    int invalid = 0;
                    int p = 2;
                    while (p * j <= k) {
                        //dp[i - 1][p * j]违反了A % B != 0,因此剔除
                        invalid = (invalid + dp[i - 1][p * j]) % MOD;
                        p++;
                    }
                    //为初始化添加增量
                    dp[i][j] = (sum - invalid + MOD) % MOD;
                }
            }
            int res = 0;
            for (int i = 1; i <= k; i++) {
                res = (res + dp[n][i]) % MOD;
            }
            System.out.println(res);
        }
        scan.close();
    }

}
发表于 2018-08-10 16:19:46 回复(0)
nodejs版本。。
var readline = require('readline')
const rl = readline.createInterface({
    input: process.stdin,
    output: process.stdout
})
rl.on('line', function (line) {
    var tokens = line.split(' ')
    console.log(dpHelper3(1, +tokens[0], +tokens[1]));
})

function dpHelper3(prev, n, k) {
    var dp = [], sum = 0, m=1e9+7;
    dp[0] = 0;
    for (var i = 1; i <= k; i++) {
        dp[i] = 1;
    }
    for (var j = 1; j < n; j++) {
        sum = dp.reduce(function (pre, val) { return (pre + val) % m });
        for (var p = 1; p <= k; p++) {
            var noneValid = 0;
            for(var row = 2*p; row <=k; row+=p){
                noneValid += dp[row];
                noneValid %=  m;
            }
            dp[p] = (sum - noneValid) % m;
        }
    }
    return  dp.reduce(function (pre, val) { return (pre + val) % m });
}

发表于 2017-09-07 14:59:05 回复(0)
#include <iostream>
#include <deque>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
{
	int mod=1000000007;
	int n;
	int k;
	cin>>n>>k;
	int state[n+1][k+1];
	for(int i=0;i<n+1;i++)
	{
		for(int j=0;j<k+1;j++)
		{
			state[i][j]=0;
			//cout<<state[i][j]<<' ';	
		}	
		//cout<<endl;		
	}
    state[0][1]=1;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		int sum = 0;
		for(int j=1;j<=k;j++)
		{
			sum=(sum+state[i-1][j])%mod;
		}
		for(int j=1;j<=k;j++)
		{
			int invalid = 0;
			int p=2;
			while(p*j<=k)
			{
				invalid = (invalid + state[i-1][p*j])%mod;
				p++;
			}
			state[i][j]=(sum-invalid+mod)%mod;
		}
	}
	int sum = 0;
	for(int i=1;i<=k;i++)
		sum=(sum+state[n][i])%mod;
	cout<<sum<<endl;
	return 0;
         
}

发表于 2017-08-15 11:29:47 回复(0)
思路与 @童山公爵 一致
因为简单的用动态规划会超时,所以在计算res[i][j]的时候,先将res中i-1行的元素求和,然后减去其中不符合要求的数字。
 import java.util.Scanner;

public class Main {
	static final int MOD = 1000000007;

	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		int n = sc.nextInt();
		int k = sc.nextInt();
		//res[i][]j表示第i个数字为j的次数
		int[][] res = new int[n + 1][k + 1];
		res[0][1] = 1;

		for (int i = 1; i <= n; i++) {
			int sum = 0;
			for (int j = 1; j <= k; j++)
				sum = (sum + res[i - 1][j]) % MOD;
			for (int j = 1; j <= k; j++) {
				int p = 2;
				int invalid = 0;
				while (p * j <= k) {
					//计算不符合要求的数字和
					invalid = (invalid + res[i - 1][p * j]) % MOD;
					p++;
				}
				res[i][j] = (sum - invalid + MOD) % MOD;
			}
		}
		int sum = 0;
		for (int i = 1; i <= k; i++)
			sum = (sum + res[n][i]) % MOD;

		System.out.println(sum);
		sc.close();
	}

} 


发表于 2017-08-14 11:53:51 回复(1)
 
importjava.util.Arrays;
importjava.util.Scanner;
 
publicclassMain {
    publicstaticvoidmain(String[] args) {
        Scanner in = newScanner(System.in);
        while(in.hasNext()) {
            intn = in.nextInt();
            intk = in.nextInt();
            System.out.println(solve(n, k));
        }
    }
 
    privatestaticintsolve(intn, intk) {
        intMAX_VALUE = 1000000007;
        //表示第n个数字以k结尾的组合数
        int[][] dp = newint[n][k + 1];
        //数字长度为i-1的总组合数
        intlastSum = k;
        //数字长度为i的的总组合数
        intnowSum = 0;
        //长度为1时可以以任意数字结尾,组合数为1
        Arrays.fill(dp[0], 1);
        for(inti = 1; i < n; i++) {
            nowSum = 0;
            for(intj = 1; j <= k; j++) {
                dp[i][j] = (dp[i][j] + lastSum) % MAX_VALUE;
                /**
                 * 减去上一个数子除以当前数字为0的情况
                 * j == 1时需要计算n次
                 * j == 2时需要计算n / 2次
                 * j == 3时需要计算n / 3次
                 * ....
                 * 求大神指点这个复杂度怎么算
                 */
                for(intz = j + j; z <= k; z += j) {
                    dp[i][j] = (dp[i][j] - dp[i - 1][z] + MAX_VALUE) % MAX_VALUE;
                }
                nowSum = (dp[i][j] + nowSum) % MAX_VALUE;
            }
            lastSum = nowSum;
        }
        returnnowSum;
    }
}
发表于 2017-08-14 10:05:34 回复(2)
state[i][j]表示整个状态空间,其中i(1<=i<=n)表示数列的长度,j(1<=j<=k)表示数列长度为i且以数字j结尾。
递推关系有:state[i][j] += state[i-1][m] (1<=m<=k, 并且(m,j)是个合法的数列),但是直接按照递推关系,用三层for循环会超时为此可以先将长度为i-1的合法数列求和(记为sum)。然后对于数列长度为i的每一个j,求出数列长度为i-1时非法的序列个数(记为invalid),即有state[i][j] = sum - invalid。
对于invalid求取,可以参照素数筛选。算法的时间复杂度大概为O(nkloglogk)
import java.util.Scanner;

public class Main {
	static final int mod = 1000000007;
	
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		int n = scanner.nextInt();
		int k = scanner.nextInt();
		int[][] state = new int[n+1][k+1];
		
		state[0][1] = 1;
		
		for(int i=1; i<=n; i++) {
			int sum = 0;
			for(int j=1; j<=k; j++) {
				sum = (sum + state[i-1][j]) % mod;
			}
			for(int j=1; j<=k; j++) {
				int invalid = 0;
				int p = 2;
				while(p*j <= k) {
					invalid = (invalid + state[i-1][p*j]) % mod;
					p++;
				}
				state[i][j] = (sum - invalid + mod) % mod;
			}
		}
		
		int sum = 0;
		for(int i=1; i<=k; i++) {
			sum = (sum + state[n][i]) % mod;
		}
		System.out.println(sum);
		
		scanner.close();
	}
}



编辑于 2017-08-12 23:45:33 回复(44)

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