zl程序教程

您现在的位置是:首页 >  其它

当前栏目

【51nod 1597】有限背包计数问题(根号分治)(背包)

背包 分治 有限
2023-09-27 14:28:29 时间

有限背包计数问题

题目链接:51nod 1597

题目大意

给你一个大小为 n 的背包,然后有 1~n 大小的物品,大小为 i 的有 i 个,然后问你有多少中方案可以恰好装满背包。

思路

首先考虑朴素的背包,那我们可以用枚举取模的结果来做到 O ( n m ) O(nm) O(nm) n n n 是容量 m m m 是物品数)

那我们其实会发现一个性质,就是当一个物品它的大小 > n >\sqrt{n} >n 的时候,它其实是可以相当于是没有个数限制的!
(因为你所有数放进去一定会大于等于 n n n
所以我们可以用类似根号分治,把它分成两部分,分别求出 f i , g i f_i,g_i fi,gi 表示前面部分和后面部分选一些占了 i i i 个空间的方案数,然后 ∑ f i ∗ g n − j \sum f_i*g_{n-j} fignj 就是答案。

那接着看这两个怎么求:
前面的部分只有 n \sqrt{n} n 个,可以直接朴素背包,复杂度为 O ( n n ) O(n\sqrt{n}) O(nn )
后面的部分我们会发现每个的大小都是 n \sqrt{n} n 以上,那最多就只会选 n \sqrt{n} n 个数!
那我们可以根据这个来 DP,设 f i , j f_{i,j} fi,j 为选了 i i i 个数大小和是 j j j 的方案数。(然后到时把 ∑ x f x , i \sum\limits_{x}f_{x,i} xfx,i 就是 g i g_i gi
但是我们似乎还是不可以直接枚举下一个放的数啊。
考虑到它这个就是类似于一个整数拆分,我们可以弄出一个表,每一列的长度代表每次选的数的大小。
那我们这里是一列一列考虑,我们不妨试试一行一行?(毕竟只有 n \sqrt{n} n 行)

那其实这时候就不难想到想法了,我们考虑这么一个分类:
要么是给之前的每一列都长度加一,就是加一行。
要么就是新放一个数,那这个数肯定是至少要 n + 1 \sqrt{n}+1 n +1,也就是加一列。
(不难看出这样肯定是不重不漏的awa)

然后就可以啦。

代码

#include<cmath>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#define ll long long
#define mo 23333333

using namespace std;

const int N = 1e5 + 100;
int n, B;
int f[N], g[N], ans, F[320][N];

int jia(int x, int y) {return x + y >= mo ? x + y - mo : x + y;}
int jian(int x, int y) {return x < y ? x - y + mo : x - y;}
int cheng(int x, int y) {return 1ll * x * y % mo;}

void work1() {
	F[0][0] = 1;
	for (int i = 1; i <= B; i++) {
		for (int S = 0; S < i; S++) {
			int l = 0; ll now = 0;
			for (int j = 0; S + i * j <= n; j++) {
				while (j - l > i) now = jian(now, F[i - 1][S + i * l]), l++;
				now = jia(now, F[i - 1][S + i * j]); F[i][S + i * j] = now;
			}
		}
	}
	for (int i = 0; i <= n; i++)
		f[i] = F[B][i];
	for (int i = 0; i <= B; i++)
		for (int j = 0; j <= n; j++) F[i][j] = 0;
}

void work2() {
	F[0][0] = 1;
	for (int i = 1; i <= B; i++)
		for (int j = 0; j <= n; j++) {
			if (j - (B + 1) >= 0) F[i][j] = jia(F[i][j] , F[i - 1][j - (B + 1)]);
			if (j - i >= 0) F[i][j] = jia(F[i][j], F[i][j - i]);
		}
	for (int i = 0; i <= n; i++)
		for (int j = 0; j <= B; j++)
			g[i] = jia(g[i], F[j][i]);
	for (int i = 0; i <= B; i++)
		for (int j = 0; j <= n; j++) F[i][j] = 0;
}

int main() {
	scanf("%d", &n); B = sqrt(n);
	
	work1(); work2();
	
	for (int i = 0; i <= n; i++) ans = jia(ans, cheng(f[i], g[n - i]));
	printf("%d", ans);
	
	return 0;
}