/*以下摘自hdu的论坛,原创作者lcy*/ Problem Description 一把钥匙有N个槽,2<N<26槽深为1,2,3,4,5,6。每钥匙至少有3个不同的深度且相连的槽其深度之差不得为5。求这样的钥匙的总数。 Input 本题无输入 Output 对2<N<26,输出满足要求的钥匙的总数。 Sample Output N=3: 104 N=4: 904 N=5: 5880 。 。 。 。 。 。 N=25: 8310566473196300280 解题思路: 设lock[i]表示:有 i个槽的钥匙的个数 设one[i]表示:有 i个槽且左边第一个槽深度为1的钥匙的个数 设two[i]表示:有 i个槽且左边第一个槽深度为2的钥匙的个数 .. .. 设six[i]表示:有 i个槽且左边第一个槽深度为6的钥匙的个数 则显然:lock[i]=one[i]+two[i]+ three[i]+four[i]+five[i]+six[i] 由于易知:one[i]=six[i],two[i]=three[i]=four[i]=five[i] 则可以得到:lock[i]=one[i]*2+two[i]*4 其中: one[i]=one[i-1]+two[i-1]+three[i-1]+four[i-1]+five[i-1]+a[i]; =one[i-1]+two[i-1]*4 +a[i] two[i]=one[i-1]*2+two[i-1]*4 +b[i] 其中,a[i] 和b[i]的含义分别是: a[i]表示“有 i个槽且左边第一个槽深度为1,同时这种钥匙在除掉第一个槽后不再是钥匙”的钥匙的个数。 例如 123,124,125,134,135,145,126,136,146,156 就属于这种情况。 b[i]表示“有 i个槽且左边第一个槽深度为2,同时这种钥匙在除掉第一个槽后不再是钥匙” 的钥匙的个数。 分析到这里,可以知道,关键的是求a[i]和b[i],我们可以得到如下表达式: a[i]=(2^(i-1)-2)*6+(2^(i-2)-1)*4 b[i]=(2^(i-1)-2)*9 其中,a[i] 的各部分的含义如下: (2^(i-1)-2)*6: 当去掉第一位,后面i-1位只有 (2,3)或者 (2,4) 或者(2,5) 或者(3,4) 或者(3,5) 或者(4,5)两种数字的时候,显然是不合法的钥匙(不满足至少有3个不同的深度),加上第一位的1则显然是一个合格的钥匙。所以后面的数字可以为一个组合中两个数字的任意一个,根据乘法原理i-1位一共有2^(i-1)种组合,当然还需要去掉两种特殊情况,就是后面i-1位完全相同的情况。满足这种条件的一共有上面六种组合,所以得到(2^(i-1)-2)*6。 (2^(i-2)-1)*4: 当去掉第一位,后面i-1位只有 (2,6)或者 (3,6) 或者(4,6) 或者(5,6)两种数字的时候,显然是不合法的钥匙(不满足至少有3个不同的深度),加上第一位的1则“可能”是一个合格的钥匙。因为要注意满足“相连的槽其深度之差不得为5”这个条件,所以,紧跟着1的绝对不能是6,这样,相对于上面的分析,后面i-2位可以是每组中的任意一个,所以有2^(i-2),还要减去1是因为同样要排除后面全部是和第2位一样的数字这样的情况。满足这种条件的一共有上面的四种组合,所以得到(2^(i-2)-1)*4。 b[i] 的含义如下: (2^(i-1)-2)*9: 当去掉第一位,后面i-1位只有 (1,3)或者 (1,4) 或者(1,5) 或者(3,4) 或者(3,5) 或者(3,6) 或者(4,5) 或者(4,6) 或者(5,6) 两种数字的时候,显然是不合法的钥匙(不满足至少有3个不同的深度),加上第一位的1则显然是一个合格的钥匙。所以后面的数字可以为一个组合中两个数字的任意一个,根据乘法原理i-1位一共有2^(i-1)种组合,当然还需要去掉两种特殊情况,就是后面i-1位完全相同的情况。满足这种条件的一共有上面9种组合,所以得到(2^(i-1)-2)*9。 目前为止,我们可以求出所有的a[i]和b[i],而且知道了递推关系,只要再做一点简单的工作就可以了,那就是还需要初始值,当然,很容易枚举出最简单的情况 one[3]=16; two[3]=18; 这样,整个问题就解决了。 特别说明: 这种递推的题目,就是从f(i-1) 加一个元素,然后枚举出所有可能的情况,推导到f(i),当然这个题目有点麻烦,但是套路是一样的,大家也可以参考一下以前的special number课件,里面对于hdoj_1133 Buy the Ticket这个题目的分析,里面的思路和这个完全一样。 附: 完全输出是: N=3: 104 N=4: 904 N=5: 5880 N=6: 35080 N=7: 203224 N=8: 1165224 N=9: 6656760 N=10: 37980360 N=11: 216600344 N=12: 1235066344 N=13: 7042019640 N=14: 40150936840 N=15: 228923909464 N=16: 1305225588264 N=17: 7441828166520 N=18: 42430052360520 N=19: 241917592818584 N=20: 1379308210234984 N=21: 7864211495849400 N=22: 44838290466987400 N=23: 255648298611935704 N=24: 1457594655514830504 N=25: 8310566473196300280