PROB: money

题目来自 USACO
题目翻译见 NOCOW


思路

用给定的货币系统,求某值有多少种组合。

几乎就是个背包问题了。只不过 dp 的具体细节还要重新考虑。

我们用ways[i][j]表示用前 i 种货币去拼面值 j,不同方法有多少种。

状态转移方程:

  • 不用第 i 种货币时,有 ways[i - 1][j]种。
  • 必须用第 i 种货币,可以用1、2、3...个,有 ways[i][j - newCoin] 种。
    因此,ways[i][j] = ways[i - 1][j] + ways[i][j - newCoin]

第二点到底是怎么回事,可以这样强行理解:大概是,既然要求必须用第 i 种货币,那我就先保证用一个,这样剩下来的部分 j - newCoin 用不用第 i 种货币就都可以,也就是ways[i][j - newCoin]了。

写的时候我可没想这么清楚,我是先按照前面完全背包问题 + O(V * N)的多重背包问题的框架,试呀试呀,最后总结出来,现在说状态转移方程纯属事后诸葛亮。

我承认写得丑,空间完全可以优化一维,循环也不用写得这么繁琐,不过这样可以和前面背包问题的框架进行对比,就看看吧……

/*
ID: 
LANG: C++
TASK: money
*/

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>

const int maxV = 25, maxN = 10000;

int main(){
    FILE *fin = fopen("money.in", "r");
    FILE *fout = fopen("money.out", "w");

    long long int ways[maxV + 1][maxN + 1];
    int coins[maxV], newCoin;
    int V, N;
    
    fscanf(fin, "%d %d", &V, &N);
    for(int i = 0; i < V; i ++) fscanf(fin, "%d", coins + i);

    ways[0][0] = 1;
    for(int i = 1; i <= N; i ++) ways[0][i] = 0;

    for(int i = 1; i <= V; i ++){ //允许使用前i种硬币
        newCoin = coins[i - 1];
        memcpy(ways[i], ways[i - 1], sizeof(ways[i]));
        for(int j = newCoin; j <= N; j ++){
            ways[i][j] += ways[i][j - newCoin];            
        }
    }

    fprintf(fout, "%lld\n", ways[V][N]);

    return 0;    
}

由于动手前没有总结好这个方程,在内层的 j 循环我写了好久才写对,最后恍然大悟,还是和之前一样,因为每次要用数组前面元素的新值,所以当然要从前向后做。对,就是这么简单。看大家只要知道用 dp 的,好像也都是 0.000secs。

Compiling...
Compile: OK

Executing...
   Test 1: TEST OK [0.000 secs, 6084 KB]
   Test 2: TEST OK [0.000 secs, 6084 KB]
   Test 3: TEST OK [0.000 secs, 6084 KB]
   Test 4: TEST OK [0.000 secs, 6084 KB]
   Test 5: TEST OK [0.000 secs, 6080 KB]
   Test 6: TEST OK [0.000 secs, 6088 KB]
   Test 7: TEST OK [0.000 secs, 6080 KB]
   Test 8: TEST OK [0.000 secs, 6080 KB]
   Test 9: TEST OK [0.000 secs, 6088 KB]
   Test 10: TEST OK [0.000 secs, 6080 KB]
   Test 11: TEST OK [0.000 secs, 6084 KB]
   Test 12: TEST OK [0.000 secs, 6088 KB]
   Test 13: TEST OK [0.000 secs, 6088 KB]

All tests OK.
Your program ('money') produced all correct answers!  This is your
submission #3 for this problem.  Congratulations!

溢出?

前面有个版本,到 test11 时就崩了,这肯定已经不是我逻辑上的错误了。print 出来一看,刚到达 int 的边界就溢出了。可是我用的是 long long int。

我因为自己太蠢,带着人生导师折腾了半天。在我们都认为底层编译器的问题后,我突然发现,刚才的问题其实只是,我 fprintf 时,只知道 %d%ld, 不知道要用 %lld

对不住啦人生导师……都是我的锅……

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