hdu 4294 Multiple 数论 + bfs

   这是前天成都网赛的题,比赛时候确实一点思路也没有。比完之后看了人家的解题报告,还是不会怎么搜出答案,太弱了。
   题意是给出N,K,求M,使得M是N的正倍数,而且M用K进制表示后所需要的不同数字(0,1,2,3,...,k-1)最少,如果有多组
这样的情况,求出最小的M。
   很数学的题意。用到了一个结论,就是任意数字的正倍数均可以用不超过2个不同数字的数得到。
   证明如下:
   任意数M % N 总共有N种结果,假如有N+1个不同的M,那么肯定有2个M对N取模后的结果是相同,这个是所谓鸽巢原理。
那么,我取a,aa,aaa,...,aaaaaaaaaa....,总共N+1个,同样满足上面的结论。那么我取那2个对N取模相同的数字相减得到
数字aaaaa...000....,这个数字肯定是N的倍数。
   综合上面的证明,只能得到2个数字肯定能表示N的倍数。但是不能说形式就是aaaaa...000....。

   到了这里我还是一点思路都没有,一点都不知道怎么搜索。。。
   想了1个多小时,无头绪,问过了这题的同学,还是无头绪。看解题报告,他们的代码写得太牛了,完全看不懂,无头绪。
也许也是我对bfs理解太浅,才看不懂他们的搜索代码。而且,我连可以搜索的地方都没有找到,都不知道搜什么了。
   想了好久,昨天吃饭的时候,终于发现可以对余数进行搜索。
   对于任意的N,其余数就是范围是[0, N -1]。这个其实就可以代表状态了,或者代表bfs中的点了。从当前余数转移到其它
余数的是MOD * K +  A 或者 MOD * K + B,如果要转移到得余数以前没被搜过,那就可以转移过去。这个刚好就是一个
优化了。也可以看成是子问题了。但是,dfs完全不行。刚开始用dfs,绝对的超时。
   用dfs也是我对思路理解不深,侥幸认为能过。。。后面发现,这题完全和bfs吻合。[0, N -1]刚好代表N个点,我要通过
从外面的一个点,最短的遍历到点0,可以bfs或者最短路算法。这题我觉得还有个难点就是保存答案,因为答案最长的长度
可能是N(N<=10000),所以把答案直接放到节点里面肯定不行的。但是,我还仔细看过算法导论。因此想到了可以利用bfs
搜索出来的那颗树或者最短路算法跑出来的那颗树,从目标节点逆序寻找答案,找到出发节点之后,再把答案reverse一下就行了。
   这题还得注意0不能是N的倍数,所以注意bfs(0,i)这种情况的处理。

   代码如下:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <queue>
#include <algorithm>
using namespace std;

const int MAX_N = 10010;
int nOut[MAX_N];
int nOLen;
int nAns[MAX_N];
int nALen;
bool bMod[MAX_N];
int nFather[MAX_N];
int nChoose[MAX_N];
int nN;
int nK;
bool bFind;

int Cmp(int* A, int nLA, int* B, int nLB)
{
    if (nLA != nLB)
    {
        return nLA - nLB;
    }
    for (int i = 0; i < nLA; ++i)
    {
        if (A[i] != B[i])
        {
            return A[i] - B[i];
        }
    }
    return 0;
}

void Bfs(int nA, int nB)
{
    memset(bMod, falsesizeof(bMod));
    queue<int> que;
    que.push(0);
    int nTemp;
    bool bFirst = true;
    bFind = false;
    
    if (nA > nB)swap(nA, nB);
    //printf("nA:%d, nB:%d\n", nA, nB);
    while (!que.empty())
    {
        //printf("nMod:%d\n", que.front());
        int nMod = que.front();
        que.pop();
        if (nMod == 0)
        {
            if (bFirst)bFirst = false;
            else
            {
                bFind = true;
                break;
            }
        }
        
        nTemp = (nMod * nK + nA) % nN;
        if (!(nMod == 0 && nA == 0) && !bMod[nTemp])
        {
            nFather[nTemp] = nMod;
            nChoose[nTemp] = nA;
            que.push(nTemp);
            bMod[nTemp] = true;
            //printf("nTemp:%d\n", nTemp);
        }
        if (nA == nB)continue;
        nTemp = (nMod * nK + nB) % nN;
        if (!bMod[nTemp])
        {
            nFather[nTemp] = nMod;
            nChoose[nTemp] = nB;
            que.push(nTemp);
            bMod[nTemp] = true;
            //printf("nTemp:%d\n", nTemp);
        }
    }
    
    if (bFind)
    {
        int nF = 0;
        nALen = 0;
        do
        {
            nAns[nALen++] = nChoose[nF];
            nF = nFather[nF];
        } while (nF);
        reverse(nAns, nAns + nALen);
    }
}

int main()
{
    while (scanf("%d%d", &nN, &nK) == 2)
    {
        bool bOk = false;
        nOLen = 0;
        for (int i = 1; i < nK; ++i)
        {
            Bfs(i, i);
            if (bFind)
            {
                if (nOLen == 0 || Cmp(nOut, nOLen, nAns, nALen) > 0)
                {
                    nOLen = nALen;
                    memcpy(nOut, nAns, sizeof(int) * nALen);
                }
                bOk = true;
            }
        }
        if (!bOk)
            for (int i = 0; i < nK; ++i)
            {
                for (int j = i + 1; j < nK; ++j)
                {
                    Bfs(i, j);
                    if (bFind)
                    {
                        if (nOLen == 0 || Cmp(nOut, nOLen, nAns, nALen) > 0)
                        {
                            nOLen = nALen;
                            memcpy(nOut, nAns, sizeof(int) * nALen);
                        }
                    }
                }
            }
        for (int k = 0; k < nOLen; ++k)
        {
            printf("%d", nOut[k]);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

posted on 2012-09-18 13:27 yx 阅读(1351) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: 搜索数论


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