洛谷P1077题(2012年NOIP普及组):用动态规划解决摆花问题
一、题目解读
洛谷P1077题目要求计算在给定n种花和m盆的情况下,满足每种花数量不超过其限制条件时,总共有多少种不同的摆放方案。题目本质是一个经典的组合数学问题,需通过合理的算法设计来高效求解。
二、解题思路
观察到题目中每种花的数量存在上限,且总盆数固定,此类问题常与动态规划中的“背包问题”思路关联。关键在于设计状态转移方程:用dp[i][j]表示前i种花摆放j盆的方案数。通过枚举第i种花的摆放数量,结合前i-1种花的方案,推导出当前状态的可能组合。
三、解题步骤
1. 初始化:定义dp数组,前i种花不摆放(j=0)的方案数为1(即空集)。
2. 状态转移:外层循环遍历花种类i,内层循环遍历总盆数j,并枚举第i种花的摆放数量k(0~min(a[i],j))。
3. 核心逻辑:dp[i][j] += dp[i-1][j-k],即当前方案数等于不选第i种花(dp[i-1][j])与选择k盆第i种花(dp[i-1][j-k])的方案数之和,取模避免溢出。
4. 结果输出:最终dp[n][m]即为所求方案总数。
四、代码与注释
#include <iostream> #include <vector> using namespace std; const int MOD = 1e6 + 7; int main() { ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(nullptr); // 加快输入输出速度 int n, m; cin >> n >> m; vector<int> a(n + 1); // 花的数量限制,从1开始编号 for (int i = 1; i <= n; ++i) { cin >> a[i]; } // dp[i][j]表示前i种花摆放j盆的方案数 vector<vector<int>> dp(n + 1, vector<int>(m + 1, 0)); // 初始化:前i种花摆放0盆的方案数为1(什么都不放) for (int i = 0; i <= n; ++i) { dp[i][0] = 1; } for (int i = 1; i <= n; ++i) { for (int j = 1; j <= m; ++j) { // 第i种花可以放0到min(a[i],j)盆 for (int k = 0; k <= a[i] && k <= j; ++k) { dp[i][j] = (dp[i][j] + dp[i - 1][j - k]) % MOD; } } } cout << dp[n][m] << endl; return 0; }
注释说明:通过动态规划递推,利用状态转移方程优化计算,避免重复组合,确保结果正确且高效。
五、总结
洛谷P1077通过动态规划将组合问题转化为状态转移的求解,核心在于理解“前缀和”与“局部选择”的关系。合理设计dp数组和边界条件,能有效降低时间复杂度。在实际应用中,此类思路可扩展至多约束条件的组合优化场景。
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