[洛谷P2602]数字计数
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题目描述
给定两个正整数a和b,求在[a,b]中的所有整数中,每个数码(digit)各出现了多少次。
输入格式
输入文件中仅包含一行两个整数a、b,含义如上所述。
输出格式
输出文件中包含一行10个整数,分别表示0-9在[a,b]中出现了多少次。
输入输出样例
Sample input
1 99
Sample output
9 20 20 20 20 20 20 20 20 20
说明
30%的数据中,$a\leq b\leq 10^6$;
100%的数据中,$a\leq b\leq 10^{12}$。
题解
第一篇关于数位DP的文章。
数位DP,顾名思义是在数位上进行的DP,这类题目通常方程不好列,但时间和空间复杂度比较低。可以说是人类智慧题。其实数位DP也是普通的DP,并不是什么高大上的东西。
如果我们能够求出1~x的所有数码出现的次数,那么这个问题就解决了。因此下面考虑如何求1~x所有数,0~9的数码出现的次数。
首先将这个x固定住,让它不参与状态的定义。然后对于这个x,令dp[x][s][y][z]表示x~0的数位,能不能超过原数(用y控制,y取0/1),能不能有前导0(用z控制,z取0/1),数码s的总出现次数。
下面转移就行了,这里预处理了10的幂,存入bin数组。看下面代码:1
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20long long DP(int x, int y, bool isOK, bool isQ, long long p) {//x~0位,y这个数码出现几次,isOK控制是否可以超过,isQ能否有前导0。这里的p是操作数(就是上面的s)
if (dp[x][y][isOK][isQ] != -1)return dp[x][y][isOK][isQ];//记忆化
if (x == 0)return !isQ && y == 0 ? 0 : (isOK ? 1 : y <= p % 10);//递推边界
if (isOK) {//能超过
if (!isQ && y == 0)//不能有前导0
return dp[x][y][isOK][isQ] = DP(x - 1, y, true, false, p) + 9ll * DP(x - 1, y, true, true, p);//对这一位取0特判
return dp[x][y][isOK][isQ] = bin[x] + 10ll * DP(x - 1, y, true, true, p);//否则这一位随便取
}
dp[x][y][isOK][isQ] = 0;
for (int i = 0; i <= p / bin[x] % 10; i++) {//取最高的数位
if (i < p / bin[x] % 10) {//对于小于最高位的情况
if (!isQ && y == 0)dp[x][y][isOK][isQ] += DP(x - 1, y, true, i != 0, p);//对首位0特判
else dp[x][y][isOK][isQ] += (i == y) * bin[x] + DP(x - 1, y, true, true, p);
} else {//最高位的情况
if (!isQ && y == 0 && i == 0)dp[x][y][isOK][isQ] += DP(x - 1, y, false, false, p);
else dp[x][y][isOK][isQ] += (i == y) * (p % bin[x] + 1) + DP(x - 1, y, false, true, p);
}
}
return dp[x][y][isOK][isQ];
}
读懂这个转移函数就可以了。1
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using namespace std;
long long n, m, dp[15][15][2][2], bin[15];
long long ans[10];
long long DP(int x, int y, bool isOK, bool isQ, long long p) {//x~0位,y出现几次,isOK控制是否可以超过,isQ能否有前导0
if (dp[x][y][isOK][isQ] != -1)return dp[x][y][isOK][isQ];
if (x == 0)return !isQ && y == 0 ? 0 : (isOK ? 1 : y <= p % 10);
if (isOK) {
if (!isQ && y == 0)
return dp[x][y][isOK][isQ] = DP(x - 1, y, true, false, p) + 9ll * DP(x - 1, y, true, true, p);
return dp[x][y][isOK][isQ] = bin[x] + 10ll * DP(x - 1, y, true, true, p);
}
dp[x][y][isOK][isQ] = 0;
for (int i = 0; i <= p / bin[x] % 10; i++) {/
if (i < p / bin[x] % 10) {
if (!isQ && y == 0)dp[x][y][isOK][isQ] += DP(x - 1, y, true, i != 0, p);
else dp[x][y][isOK][isQ] += (i == y) * bin[x] + DP(x - 1, y, true, true, p);
} else {
if (!isQ && y == 0 && i == 0)dp[x][y][isOK][isQ] += DP(x - 1, y, false, false, p);
else dp[x][y][isOK][isQ] += (i == y) * (p % bin[x] + 1) + DP(x - 1, y, false, true, p);
}
}
return dp[x][y][isOK][isQ];
}
int main() {
cin >> n >> m;
memset(dp, -1, sizeof(dp)), bin[0] = 1;
for (int i = 1; i <= 15; i++)bin[i] = bin[i - 1] * 10ll;
for (int i = 0; i < 10; i++)ans[i] += DP(14, i, false, false, m);
memset(dp, -1, sizeof(dp));
for (int i = 0; i < 10; i++)ans[i] -= DP(14, i, false, false, n - 1);
for (int i = 0; i < 10; i++)cout << ans[i] << " ";
return 0;
}