Codeforces1111D 退背包+组合数

D. Destroy the Colony

Description:

There is a colony of villains with several holes aligned in a row, where each hole contains exactly one villain.

Each colony arrangement can be expressed as a string of even length, where the \(i\)-th character of the string represents the type of villain in the \(i\)-th hole.

Iron Man can destroy a colony only if the colony arrangement is such that all villains of a certain type either live in the first half of the colony or in the second half of the colony.

His assistant Jarvis has a special power. It can swap villains of any two holes, i.e. swap any two characters in the string; he can do this operation any number of times.

Now Iron Man asks Jarvis \(q\) questions. In each question, he gives Jarvis two numbers \(x\) and \(y\). Jarvis has to tell Iron Man the number of distinct colony arrangements he can create from the original one using his powers such that all villains having the same type as those originally living in \(x\)-th hole or \(y\)-th hole live in the same half and the Iron Man can destroy that colony arrangement.

Two colony arrangements are considered to be different if there exists a hole such that different types of villains are present in that hole in the arrangements.

Input:

The first line contains a string \(s\) (\(2 \le |s| \le 10^{5}\)), representing the initial colony arrangement. String \(s\) can have both lowercase and uppercase English letters and its length is even.

The second line contains a single integer \(q\) (\(1 \le q \le 10^{5}\)) — the number of questions.

The \(i\)-th of the next \(q\) lines contains two integers \(x_i\) and \(y_i\) (\(1 \le x_i, y_i \le |s|\), \(x_i \ne y_i\)) — the two numbers given to the Jarvis for the \(i\)-th question.

Output

For each question output the number of arrangements possible modulo \(10^9+7\).

Sample Input:

abba

2

1 4

1 2

Sample Output:

2

0

Sample Input:

AAaa

2

1 2

1 3

Sample Output:

2

0

Sample Input:

abcd

1

1 3

Sample Output:

8

题目链接

题解:

有一个长为偶数\(n\)的字符串,只含大小写字母,你可以任意打乱这个字符串,\(q\)次询问,每次给一个\(x, y\),询问满足所有相同字符均在同一半侧(左半侧或右半侧)并且原串中\(x和y\)这两个位置的字符也均在同一侧的字符串种类数

首先考虑没有\(xy\)限制的情况

假设你选择了\(a\)种字符,出现次数之和为\(n/2\),那这\(a\)个字符在左边的方案数为\((n/2)! / (\prod_{i=1}^acnt_i!)\), 右边的字符方案数为\((n / 2)! / (所有不在a中的字符的出现次数的阶乘的累乘积)\), 总方案数为\(2*(n/2)!*(n/2)!/ (\prod_{ch = 'a'}^{'z'}cnt_{ch}! * \prod_{ch = 'A'} ^ {'Z'}cnt_{ch}!)\),这个数再乘以任选若干个字符总出现次数为\(n/2\)的方案数的一半就是答案(一半是因为选自身和自身的补集会重复计算)

现在考虑\(xy\),之前的选定\(a\)的方案数乘以(任选若干个不包括\(x和y\)的字符总出现次数为\(n/2\)的方案数)就是答案

注意到\(xy\)实际上只有\(52*52\)种,可以把它们都处理出来,运用退背包的方法可以\(O(52*52*n)\)处理出答案

一层退背包:(\(dp[i]\)表示不做限制次数和为\(i\)的方案数,\(g[j][i]\)表示不含\(j\)和为\(i\)的方案数)

\[g[j][i] = dp[i]\ \ \ (i < cnt[j])
\]

\[g[j][i] = dp[i] - g[j][i - cnt[j]]\ \ \ (i >= cnt[j])
\]

可以\(O(n*m)\)处理出所有的\(g\), (\(n\)为物品数,\(m\)为背包容量)

实际上用的使用不用再开一个数组\(g\), 从小到大更改\(dp\)就可以了,处理完再倒着还原

AC代码:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std; const int N = 1e5 + 10, mod = 1e9 + 7; long long qp(long long a, long long n, int m = mod) {
long long res = 1;
while(n) {
if(n & 1)
res = res * a % m;
a = a * a % m;
n >>= 1;
}
return res;
} long long fac[N], inv[N], res[55][55], num, dp[N];
int cnt[55], q, x, y, n;
char s[N]; int mp(int x) {
if('a' <= x && x <= 'z')
return x - 'a';
else
return x - 'A' + 26;
} void init() {
fac[1] = 1;
for(int i = 2; i < N; ++i)
fac[i] = fac[i - 1] * i % mod;
inv[N - 1] = qp(fac[N - 1], mod - 2, mod);
for(int i = N - 2; ~i; --i)
inv[i] = inv[i + 1] * (i + 1) % mod;
} int main() {
init();
scanf("%s%d", s, &q);
n = strlen(s);
for(int i = 0; i < n; ++i) {
cnt[mp(s[i])]++;
}
num = fac[n / 2] * fac[n / 2] % mod;
dp[0] = 1;
for(int i = 0; i < 52; ++i) {
if(cnt[i]) {
num = num * inv[cnt[i]] % mod;
for(int j = n; j >= cnt[i]; --j)
dp[j] = (dp[j] + dp[j - cnt[i]]) % mod;
}
}
for(int i = 0; i < 52; ++i) {
res[i][i] = dp[n / 2];
if(cnt[i]) {
for(int j = cnt[i]; j <= n; ++j)
dp[j] = (dp[j] - dp[j - cnt[i]] + mod) % mod;
for(int j = i + 1; j < 52; ++j) {
if(cnt[j]) {
for(int k = cnt[j]; k <= n; ++k) {
dp[k] = (dp[k] - dp[k - cnt[j]] + mod) % mod;
}
res[i][j] = res[j][i] = 2LL * dp[n / 2] % mod;
for(int k = n; k >= cnt[j]; --k) {
dp[k] = (dp[k] + dp[k - cnt[j]] + mod) % mod;
}
}
}
for(int j = n; j >= cnt[i]; --j)
dp[j] = (dp[j] + dp[j - cnt[i]] + mod) % mod;
}
}
while(q--) {
scanf("%d%d", &x, &y);
printf("%lld\n", num * res[mp(s[x - 1])][mp(s[y - 1])] % mod);
}
return 0;
}

Codeforces1111D Destroy the Colony 退背包+组合数的更多相关文章

  1. Codeforces 1111D Destroy the Colony 退背包 (看题解)

    第一次知道这种背包还能退的.... 我们用dp[ i ]表示选取若干个物品重量到达 i 的方案数. 如果我们g[ i ]表示不用第 x 个物品的, 然后选若干其他的物品到达 i 的方案数. if(i ...

  2. 【Codeforces1111D_CF1111D】Destroy the Colony(退背包_组合数学)

    题目: Codeforces1111D 翻译: [已提交至洛谷CF1111D] 有一个恶棍的聚居地由几个排成一排的洞穴组成,每一个洞穴恰好住着一个恶棍. 每种聚居地的分配方案可以记作一个长为偶数的字符 ...

  3. BZOJ.2287.[POJ Challenge]消失之物(退背包)

    BZOJ 洛谷 退背包.和原DP的递推一样,再减去一次递推就行了. f[i][j] = f[i-1][j-w[i]] + f[i-1][j] f[i-1][j] = f[i][j] - f[i-1][ ...

  4. [CF1111D]Destroy the Colony

    题目大意:有一个长度为$n(n\leqslant10^5,n=0\pmod2)$的字符串,字符集大小为$52$,有$q(q\leqslant10^5)$次询问,每次询问第$x,y$个字符在这个字符串的 ...

  5. Codeforces 1111D(退背包、排列组合)

    要点 优质题解 因为只有某type坏人全部分布在同一撇时,才能一次消灭.所以题目安排完毕后一定是type(x)和type(y)占一半,其余占另一半. 实际情况只有52*52种,则预处理答案 枚举某两种 ...

  6. 01二重退背包+组合数学——cf1111d

    退背包进阶,还是挺难想的 /* dp1[k]表示取到体积k的方案数 dp2[i][j][k]表示左侧必选ij的情况下,取到体积k的方案数 dp2[i][j][k]=dp1[k]-左侧不选ij的方案数 ...

  7. 01退背包——bzoj2287

    退背包就是限制某一件物品不可取的方案数 先做出无限制的方案数,然后对于当前不可取的物品,dp2[j]表示不取改物品情况下,取得体积为j的方案数 有状态方程 dp2[j]=dp1[j]-dp2[j-w[ ...

  8. Destroy the Colony CodeForces - 1111D (可逆背包,计数)

    大意:给定字符串$s$, 保证长度为偶数, 给定q个询问, 每次询问给定两个位置$x$,$y$, 可以任意交换字符, 要求所有字符$s[x],s[y]$在同一半边, 剩余所有同种字符在同一半边的方案数 ...

  9. BZOJ3462 DZY Loves Math II 【多重背包 + 组合数】

    题目 输入格式 第一行,两个正整数 S 和 q,q 表示询问数量. 接下来 q 行,每行一个正整数 n. 输出格式 输出共 q 行,分别为每个询问的答案. 输入样例 30 3 9 29 1000000 ...

随机推荐

  1. python(34)- 模块与包练习

    创建如下目录结构 keystone/ ├── __init__.py └── auth     ├── __init__.py     └── plugins         └── core.py ...

  2. CentOS Linux搭建独立SVN Server全套流程(转)

    环境为centos6.3 1.首先 看看机器上安装了svn了没有 rpm -qa |grep svn 2.如果没有安装 执行 yum -y install subversion 3.安装好了之后 新建 ...

  3. 基于Django做权限控制

    一.权限信息初始化 二.中间件操作 三.自定义标签 补充:数据表设计,源码下载,其它

  4. 02 http协议之方法与状态码

    一:HTTP请求信息和响应信息的格式 请求: ()请求行 ()请求头信息 ()请求主体信息(可以没有) () 头信息结束后和主体信息之间要空一行 请求行又分3部分 请求方法 请求路径 所用的协议 请求 ...

  5. Tomcat Context 组件介绍(转载)

    来源:http://diecui1202.iteye.com/blog/1037370 Context代表一个Web应用,它运行在某个指定的虚拟主机(Host)上:每个Web应用都是一个WAR文件,或 ...

  6. HDU 6166 Senior Pan 二进制分组 + 迪杰斯特拉算法

    Senior Pan Time Limit: 12000/6000 MS (Java/Others) Memory Limit: 131072/131072 K (Java/Others) Probl ...

  7. yuicompressor

      yui/yuicompressor: YUI Compressor https://github.com/yui/yuicompressor    YUI Compressor 详细介绍 YUI ...

  8. 使用JavaScript获取浏览器UserAgent

    可以在浏览器地址栏输入about:version来查看UserAgent等信息 但是在Win10系统,本人亲测,IE和Edge用这样的方式都获取不到信息 在我惯用的QQ浏览器上倒是可以获取到 为了能方 ...

  9. 笔记,将CString转换为数值

           ANSI UNICODE TCHAR int    atoi    _wtoi  _ttoi long       atol    _wtol _ttol double   atof   ...

  10. access 连接数据库

    前提条件 如果没有安装office的话,需要安装引擎 安装了office就不用安装引擎 连接数据库 Dim plMydb As Microsoft.Office.Interop.Access.Dao. ...