题意:给N个(1<=N<=15)含小写字母、?
的长度不超过50的等长字符串,求有多少个含小写字母的字符串和恰好K个串匹配。?
可匹配任意字符。
把它想简单一点就是一道状压DP。
网上看到的解法:设f[i][j]
为恰好和集合j中字符串匹配的字符串数目,从f[i-1][j]
转移即可。直接跑时间复杂度是 O(L2n|Σ|n) ,用 O(L|Σ|n) 时间预处理每个位置每个字符能匹配哪些字符串,DP的时间可优化为 O(L2n|Σ|) 。其实不太明白为什么要状压,预处理之后暴搜应该就可以,而且理论上时间更优 QAQ
看到“恰好”,我的想法是用能匹配K个串的数目减去能匹配(K+1)个串的数目,定义f[i][j]
为和集合j中字符串匹配的字符串数目。因为没想到预处理……
我想用容斥原理,然后走上了推导数学公式(手动打表找规律)的不归路,方法是用容斥原理暴力地展开,用对称性简化计算。
现在,我们问题是:用交集的元素数目表示在n个集合中出现k次的元素数目/恰在n个集合出现k次的元素数目。
前者没有发现明显的规律,计算后者各个项的系数时出现了正整数、三角形数的前几项。画出Pascal三角形,归纳出以下公式:
|?1≤j1<j2<?<ji≤nAj1∩Aj2∩?∩Ajk|=∑i=kn(?1)i?kCki∑1≤j1<j2<?<ji≤n|Aj1∩Aj2∩?∩Aji|
然后莫名地AC了……
时间复杂度 O(L2n) 。
先留个坑,有空来证。
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int MAX_N = 15, MAX_L = 50, M = 1000003;
char s[MAX_N][MAX_L+2], g[MAX_L+1][1<<MAX_N];
int N, K, f[MAX_L+1][1<<MAX_N], C[MAX_N+1][MAX_N+1], t[MAX_N+1];template<typename T>
inline int count(T x)
{const static int c[] = {
0, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 3, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4};int ans = 0;for (int i = 0; i < sizeof(T)*2; ++i, x >>= 4)ans += c[x & 0xf];return ans;
}inline int log2(int x)
{int r = 0;const static int mask[] = {
0xff00, 0xf0, 0xc, 0x2};for (int i = 0, a = 8; i < 4; ++i, a >>= 1)if (x & mask[i]) {r += a;x >>= a;}return r;
}int solve()
{int l = strlen(s[0]+1);for (int i = 1; i <= l; ++i)for (int j = 1; j < (1<<N); ++j) {int b = j & -j, x = j ^ b, k = log2(b);if (!g[i][x]) {f[i][j] = g[i][j] = 0;continue;}char c = s[k][i];if (g[i][x] == '?')g[i][j] = c;else if (c == '?')g[i][j] = g[i][x];else if (g[i][x] != c) {f[i][j] = g[i][j] = 0;continue;} elseg[i][j] = c;if (g[i][j] == '?')f[i][j] = f[i-1][j]*26%M;elsef[i][j] = f[i-1][j];}memset(t, 0, sizeof(t));for (int i = 1; i < (1<<N); ++i)t[count(i)] += f[l][i];int r = 0;for (int i = K, sgn = 1; i <= N; ++i, sgn *= -1)(r += (ll) sgn * C[i][K] * t[i] % M + M) %= M;return r;
}int main()
{for (int i = 0; i < (1<<MAX_N); ++i)f[0][i] = 1;for (int i = 1; i <= MAX_L; ++i)g[i][0] = '?';for (int i = 1; i <= MAX_N; ++i) {C[i][0] = C[i][i] = 1;for (int j = 1; j < i; ++j)C[i][j] = (C[i-1][j-1] + C[i-1][j]) % M;}int T;scanf("%d", &T);while (T--) {scanf("%d %d", &N, &K);for (int i = 0; i < N; ++i)scanf("%s", s[i]+1);printf("%d\n", solve());}return 0;
}