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AcWing 1086. 恨7不成妻(【程式碼簡潔】標準記憶化搜尋+超詳解!!)

看到這題用迴圈寫的dp程式碼瑟瑟發抖~

數位dp一般記憶化搜尋的寫法思維難度較低,也比較常用,這題的簡潔程式碼應該就可以顯現出其優越性
(用時4ms,可能比用迴圈寫的dp還要快)

那這裡補充一下記憶化搜尋的寫法叭qwq保姆式超詳細講解哦

有註釋程式碼

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;

typedef long long ll;
const ll P=1e9+7;
int A[25];
ll pw[25];

struct node {ll cnt,sum,sum2;} f[20][7][7]; 

/*
f[I][sum][num]表示的狀態為:
從第I位開始,最高位到第I位每位數字之和(%P)為sum,整個數字(%P)為num
如對於數123***,I=3時,sum=6,num=123

注:f儲存的是在沒有貼合上界的情況下
因為沒有貼合上界,即剩下i位可以從00…00~99…99隨便填,所以無論數a[]是多少都可以適用,不需要每次都重置f陣列

在該狀態下,結構體中的
cnt表示與7無關的數的個數
sum表示所有與7無關的數的和
num表示所有與7無關的數的平方和
*/

node dfs(int I,int sum,int num,bool lim){                       //當前在第I位,最高位到第I位每位數字之和(%P)為sum,整個數字(%P)為num,lim表示是否貼合上界
    if (!I)  return (node){sum && num , 0 , 0};                 //數字已填完,根據題目要求,若sum和num都不為0(不能被7整除),則算一種方案
    if (!lim && f[I][sum][num].cnt>=0) return f[I][sum][num];  //記憶化,如果不貼合上界(!lim),直接放回記錄過的答案
    
    int up=lim ? A[I] : 9;                                     //第I位最大能填的數
    node ans=(node){0,0,0};
    for (int i=0 ; i<=up ; i++)                                //列舉第I位填的數
    if (i!=7){
        node J=dfs(I-1,(sum+i)%7,(num*10+i)%7,lim && i==up);
        ll B=i*pw[I-1];                                        //B可以理解為當前層的基值,例如第I=5位填6,則B=60000
        (ans.cnt+=J.cnt)%=P;                                   //統計與7無關數出現次數
        (ans.sum+=J.cnt*B+J.sum)%=P;                          
        
        /*
        統計所有與7無關數的和(用dfs(I-1)已經求出了所有無關數第I-1位到最後一位所組成的數之和,即J.sum,再加上第I位即可,即J.cnt*B)
        例如I=5,已知無關數有**61111,**62222,**63333(隨便瞎寫的幾個數字)
        則B=60000,J.sum=1111+2222+3333,J.cnt=3,ans.sum=61111+62222+63333
        */
        
        (ans.sum2+=J.cnt*B%P*B%P+J.sum2+2*J.sum%P*B%P)%=P;
        
        /*
        統計所有與7無關數第I位到最後一位所組成的數的平方和
        例如I=5,已知無關數有**61111,**62222,**63333(隨便瞎寫的幾個數字)
        對於61111^2=(60000+1111)^2=(60000)^2+(1111)^2+2*60000*1111
        62222,63333同理
        則ans.sum2=61111^2+62222^2+63333^2
                  =3*(60000)^2 + (1111^2+2222^2+3333^2) + 2*60000*(1111+2222+3333)
                  =J.cnt*B*B   + J.sum2                 + 2*B*J.sum
        可以發現,我們用後I-1位的sum2即可推算出後I位的sum2
        */
    }
    if (!lim) f[I][sum][num]=ans;                             //記憶化:如果不貼合上界(!lim),則記錄
    return ans;
}


ll solve (ll X){        //分解數位
    int len=0;
    for ( ; X ; X/=10) A[++len]=X%10;
    return dfs(len,0,0,1).sum2;
}

int main(){
    int T;
    cin>>T,pw[0]=1,memset(f,-1,sizeof f);                       
    for(int i=1 ; i<21 ; i++) pw[i]=pw[i-1]*10%P;               //預處理10的冪
    
    for (ll L,R ; T ; T--)
     scanf("%lld%lld",&L,&R),printf("%lld\n",(solve(R)-solve(L-1)+P)%P);
}

無註解程式碼

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;

typedef long long ll;
const ll P=1e9+7;
int A[25];
ll pw[25];

struct node {ll cnt,sum,sum2;} f[20][7][7]; 

node dfs(int I,int sum,int num,bool lim){
    if (!I)  return (node){sum && num , 0 , 0};
    if (!lim && f[I][sum][num].cnt>=0) return f[I][sum][num];
    
    int up=lim ? A[I] : 9;
    node ans=(node){0,0,0};
    for (int i=0 ; i<=up ; i++)
    if (i!=7){
        node J=dfs(I-1,(sum+i)%7,(num*10+i)%7,lim && i==up);
        ll B=i*pw[I-1];
        (ans.cnt+=J.cnt)%=P;
        (ans.sum+=J.cnt*B+J.sum)%=P;
        (ans.sum2+=J.cnt*B%P*B%P+J.sum2+2*J.sum%P*B%P)%=P;
    }
    if (!lim) f[I][sum][num]=ans;
    return ans;
}


ll solve (ll X){
    int len=0;
    for ( ; X ; X/=10) A[++len]=X%10;
    return dfs(len,0,0,1).sum2;
}

int main(){
    int T;
    cin>>T,pw[0]=1,memset(f,-1,sizeof f);
    for(int i=1 ; i<21 ; i++) pw[i]=pw[i-1]*10%P;
    
    for (ll L,R ; T ; T--)
     scanf("%lld%lld",&L,&R),printf("%lld\n",(solve(R)-solve(L-1)+P)%P);
}

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