倍增优化dp,P10976 统计重复个数

目录

一、题目

1、题目描述

2、输入输出

2.1输入

2.2输出

3、原题链接

二、解题报告

1、思路分析

2、复杂度

3、代码详解


一、题目

1、题目描述

2、输入输出

2.1输入
2.2输出

3、原题链接

https://www.luogu.com.cn/problem/P10976


二、解题报告

1、思路分析

注意到 [[s2, n2], m] = [s2, m * n2],所以如果我们可以计算出 [s1, n1] 最多可以得到多少个s2,不妨设为 ans 个,那么最大的 m 就是 floor(ans / m)

如何计算 ans?

如果我们定义 f[i, j] 为 从 i 开始,得到 j 个 s2 所需最少字符数的话,f[i, j] = f[(i + |s1|) % |s1|, j - 1] + f[i, 1]

很经典的阶段性递推,我们考虑倍增加速这个过程:

定义 f[i, j] 为 从 i 开始,得到 2^j 个 s2 所需的最少字符数,那么 f[i, j] = f[i, j - 1] + f[(i + f[i, j - 1]) % |s1|, j - 1]

预处理完f[] 后,我们从 0 出发(从开头出发一定是最优的,因为从中间出发,计算所需字符数还是要加上跳过的字符),从高位到低位贪心的累加f[],即可得到ans

2、复杂度

时间复杂度: O(|s1||s2| + n1 log(n1 |s1| / |s2|))空间复杂度:O(|s1| + |s2| + n1 log(n1 |s1| / |s2|)

3、代码详解

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 ​
cpp 复制代码
#include <bits/stdc++.h>
namespace ranges = std::ranges;
namespace views = std::views;
using i64 = long long;
using u32 = unsigned;
using u64 = unsigned long long;

constexpr int B = 30;
constexpr int N = 100;

i64 dp[N][B];

int main() {
    std::ios::sync_with_stdio(false);
    std::cin.tie(nullptr);

    std::string s1, s2;
    int n1, n2;
    while (std::cin >> s2 >> n2 >> s1 >> n1) {
        /*
        [[s2, n2], m] = [s2, m * n2]        
        */ 
        bool ok = true;
        for (int i = 0; i < s1.size(); ++i) {
            dp[i][0] = 0;
            int cur = i;
            for (int j = 0; j < s2.size(); ++j) {
                int c = 0;
                while (s1[cur] != s2[j]) {
                    if (++cur == s1.size()) cur = 0;
                    if (++c > s1.size()) {
                        ok = false;
                        break;
                    }
                }   
                if (!ok) break;
                if (++cur == s1.size()) cur = 0;
                dp[i][0] += c + 1;
            }
            if (!ok) break;
        }
        if (!ok) {
            std::cout << 0 << '\n';
            continue;
        }
        for (int j = 0; j + 1 < B; ++j) {
            for (int i = 0; i < s1.size(); ++i) {
                dp[i][j + 1] = dp[i][j] + dp[(i + dp[i][j]) % s1.size()][j];
            }
        }
        i64 ans = 0, tot = 0;
        for (int j = B - 1; j >= 0; --j) {
            if (tot + dp[tot % s1.size()][j] <= n1 * s1.size()) {
                tot += dp[tot % s1.size()][j];
                ans |= 1 << j;
            }
        }

        std::cout << ans / n2 << '\n';
    }

    return 0;
}
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