DP 经典题
考虑从小到大把数加入排列内
如下图(\(A\) 已经经过排序):
我们考虑如上,在 \(i\) ( \(A_i\) )不断增大的过程中,维护上面直线 \(y=A_i\) 之下的部分的长度之和
于是我们定义 DP :\(f[i][j][k][h]\) 表示插入了前 \(i\) 个数,分成 \(j\) 段,\(y=A_i\) 之下的部分长度之和为 \(k\) ,并且选出了 \(k\) ( \(0/1/2\) )个边界(第 \(1\) 个或第 \(n\) 个)的方案数
注意这个 DP 中我们只需要保证每段是否在边界以及相邻两段之间有空位即可,不关心每段的实际位置
不难发现,从 \(f[i][j][k][h]\) 转移到 \(f[i+1]\) ,\(k\) 的增量是固定的,即对于每个段的两端,将直线从 \(y=A_i\) 移到 \(y=A_{i+1}\) 时每端都会多出 \(A_{i+1}-A_i\) 的长度(边界除外),于是 \(f[i][j][k][h]\) 转移到 \(f[i+1]\) 时 \(k\) 的增量为 \((A_{i+1}-A_i)\times(2j-h)\) ,设其为 \(w\) 。下面讨论几种情况进行转移:
(1)新建一段,这一段可以放在边界除外的任意 \(j+1\) 个空隙内:
\[f[i+1][j+1][w][h]+=f[i][j][k][h]\times(j+1-h)\]
(2)合并两段:
\[f[i+1][j-1][w][h]+=f[i][j][k][h]\times(j-1)\]
(3)放在其中一段的其中一端,不改变段数,只让该段长加 \(1\) :
\[f[i+1][j][w][h]+=f[i][j][k][h]\times(2j-h)\]
(4)新建一段并钦定其为边界:
\[f[i+1][j+1][w][h+1]+=f[i][j][k][h]\times(2-h)\]
(5)接在最左段(不能为边界)的左端并钦定为边界,或接在最右段(不能为边界)的最右端并钦定为边界:
\[f[i+1][j][w][h+1]+=f[i][j][k][h]\times(2-h)\]
答案为 \(\sum_{i=0}^Lf[n][1][i][2]\) ,复杂度 \(O(n^2L)\) ,可以将第一维滚动以优化空间
Code
#include <bits/stdc++.h> #define vf(ii, jj) f[op ^ 1][ii][w][jj] template <class T> inline void read(T &res) { res = 0; bool bo = 0; char c; while (((c = getchar()) < '0' || c > '9') && c != '-'); if (c == '-') bo = 1; else res = c - 48; while ((c = getchar()) >= '0' && c <= '9') res = (res << 3) + (res << 1) + (c - 48); if (bo) res = ~res + 1; } const int N = 105, M = 1005, rqy = 1e9 + 7; int n, l, a[N], f[2][N][M][3], ans; int main() { read(n); read(l); for (int i = 1; i <= n; i++) read(a[i]); if (n == 1) return puts("1"), 0; std::sort(a + 1, a + n + 1); f[0][0][0][0] = 1; a[0] = a[1]; for (int i = 0; i < n; i++) { int op = i & 1; for (int j = 0; j <= i + 1; j++) for (int k = 0; k <= l; k++) f[op ^ 1][j][k][0] = f[op ^ 1][j][k][1] = f[op ^ 1][j][k][2] = 0; for (int j = 0; j <= i; j++) for (int k = 0; k <= l; k++) for (int h = 0; h < 3; h++) { if (!f[op][j][k][h]) continue; int w = k + (a[i + 1] - a[i]) * (j * 2 - h), cf = f[op][j][k][h]; if (w > l) continue; vf(j + 1, h) = (1ll * (j + 1 - h) * cf + vf(j + 1, h)) % rqy; if (j) vf(j - 1, h) = (1ll * (j - 1) * cf + vf(j - 1, h)) % rqy; vf(j, h) = (1ll * (j * 2 - h) * cf + vf(j, h)) % rqy; if (h < 2) { if (j) vf(j, h + 1) = (1ll * (2 - h) * cf + vf(j, h + 1)) % rqy; vf(j + 1, h + 1) = (1ll * (2 - h) * cf + vf(j + 1, h + 1)) % rqy; } } } for (int i = 0; i <= l; i++) ans = (ans + f[n & 1][1][i][2]) % rqy; return std::cout << ans << std::endl, 0; }