HDU3652 B-number【数位DP+记忆化搜索】

B-number

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Total Submission(s): 8659    Accepted Submission(s): 5146


 

Problem Description

A wqb-number, or B-number for short, is a non-negative integer whose decimal form contains the sub- string "13" and can be divided by 13. For example, 130 and 2613 are wqb-numbers, but 143 and 2639 are not. Your task is to calculate how many wqb-numbers from 1 to n for a given integer n.

 

Input

Process till EOF. In each line, there is one positive integer n(1 <= n <= 1000000000).

 

Output

Print each answer in a single line.

 

Sample Input

 

13 100 200 1000

 

Sample Output

 

1 1 2 2

 

Author

wqb0039

 

Source

2010 Asia Regional Chengdu Site —— Online Contest

问题链接HDU3652 B-number

问题简述

  计算(0,n]中含有13并且能够被13整除的数的个数。

问题分析

  这是一个数位DP问题。

  数位DP一般应用于求出在给定区间[A,B]内,符合条件P(i)的数i的个数,条件P(i)一般与数的大小无关,而与数的组成有关。

  实际计算时,可以采用记忆化搜索实现,已经搜索过的就不再搜索。这种计算也可以称为记忆化计算,已经计算过的就不再计算,可以避免重复的计算,加快计算速度。

  数位DP可以采用直接搜索和记忆化搜索两种方式来处理。这里采用记忆化搜索来实现。

程序说明

  设计数组dp[][]是一个关键!不同的问题略有不同,有经验后就简单了。具体设计参加源程序。

  数组dp[][]的元素初始化为-1,表示其值尚未计算得到,需要用函数dfs()进行计算。初始化应该放在主函数中循环处理之前进行,可以最大限度避免重复计算。

  函数solve(n)的功能是计算(0,n]的满足条件的数的个数。做法是将n的各位分解成数字位0-9,放入数组digits[]中,个位放 在digits[0]中,即低位放在下标小的数组元素中,高位放在下标大的数组元素中。然后通过深度优先搜索函数dfs(),根据数组digits[]指 定的数去搜索。

  有关limit变量,以n=5676为例,简单说明如下:

  1.开始时从最高位开始搜索,即从千位5开始,可取的数字只能是0-5(首次调用函数limit的实参是1,即只能取0-5);

  2.千位若取0-4,百位可取的值则为0-9;

  3.千位若取5,百位可取的值就只能取1-6(6是n的百位数字);

  4.根据前2条,就用参数limit来控制下一个数位的取值范围,在搜索的时候就看是否i==digits[pos],不等的话limit取值 false,下一位(低一位)取值范围则为0-9,否则limit取值true,下一位(低一位)取值范围则为0-x,x为下一位的数字。

题记:(略)

参考链接:(略)

AC的C++语言程序如下:

/* HDU3652 B-number */

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

const int MOD = 13;
const int N = 10;  // 位数,int类型不超过10位
const int D = 10;  // 10进制数字的个数
int digits[N + 1];
int dp[N][MOD][2][D];
// dp[i][r][h][d]-共i位,除以13余数为r,h指前导是否含有13,前导为数字d的满足条件(含有13并且能被13整除)数的数量

/*
 * 参数:
 * pos - 数位位置,即当前处理数的第几位,从高位开始
 * pre - 前导,即前一位数字
 * limit - 是否为数位上界(最大数字)
 * r - 前导余数
 * hane13 - 前导中是有含有13,0表示不含有,1表示含有
 */
int dfs(int pos, int pre, bool limit, int r, int have13)
{
    if(pos == -1)   // 递归边界,已经枚举结束,含有13并且能被13整除则加1
        return r == 0 && have13;
    if(!limit && dp[pos][r][have13][pre] != -1)  // 已经搜索过的不再搜索,直接使用之前的计算结果
        return dp[pos][r][have13][pre];

    // 计数
    int ans = 0;
    int maxd = limit ? digits[pos] : 9;  // 枚举数字,如果数字不同则枚举0-9
    for(int i = 0; i <= maxd; i++) {
        int nextr = (r * 10 + i) % MOD;  // 计算下一步余数,根据余数定理计算
        if(have13 || (!have13 && (pre == 1 && i == 3)))
            ans += dfs(pos - 1, i, limit && i == digits[pos], nextr, 1);
        else
            ans += dfs(pos - 1, i, limit && i == digits[pos], nextr, 0);
    }
    if(!limit)
        dp[pos][r][have13][pre] = ans;

    return ans;
}

// 计算[0,n]中含有13并且能被13整除数的数量
int solve(int n)
{
    int len = 0;
    while(n) {
        digits[len++] = n % 10;
        n /= 10;
    }
    return dfs(len - 1, 0, 1, 0, 0);
}

int main()
{
    memset(dp, -1, sizeof(dp));

    int n;
    while(~scanf("%d", &n))
        printf("%d\n", solve(n));

    return 0;
}

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