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【省內訓練2018-10-26】網友數

【思路要點】

  • 首先,當 k 9 k≥9 ,任何 28
    ≥28
    的數 x x 均為網友數。 ( 1 )
    (1)
  • ( 1 ) (1) 的證明:
    x
    1000 x≤1000
    ,我們可以暴力驗證命題的正確性。
    否則,考慮 x x 的末位,我們可以用 9 9 4 4 或是 7 7 造出 0 0 9 9 以內的任何末位,這樣,我們可以在 x x 中將造出的數減去, x x 將減少一位。
  • 假設 k 8 k≤8 ,考慮如何判斷一個數 x x 是否為網友數。
  • 考慮列舉每一位的網友數分佈,記 d p i , j , k dp_{i,j,k} 表示考慮了 x x 最高的 i i 位,餘數為 j j ,已用了 k k 個網友數的狀態是否能夠達到。轉移時首先列舉下一位使用的網友數的數量 k k' ,應當保證 k k k'≥k ,再列舉 4 4 的數量 f o u r four ,從而算出 7 7 的數量 s e v e n = k f o u r seven=k'-four ,新的餘數 j j' 即為 j 10 + a i + 1 4 f o u r 7 s e v e n j*10+a_{i+1}-4*four-7*seven 。最後判斷是否能夠達到 i i 為位數, j = 0 j=0 的狀態即可。注意到 j j 每過一位就會 10 *10 ,因此 j > 6 j>6 的狀態均為無效狀態,可以剪枝。
  • 考慮原題,我們顯然需要數位 d p dp ,但是直接數位 d p dp 會重複計算一個數。因此,我們不妨把前面的 d p dp 作為狀態壓入最終的數位 d p dp 中。即將上述的 d p i , , dp_{i,*,*} 作為一個整體計入狀態,這大約是 7 9 = 63 7*9=63 0 / 1 0/1 位,看似狀態量十分龐大。
  • 但實際上,從初始狀態出發,經過有限步合法轉移,能夠到達的狀態是十分有限的,取 k = 8 k=8 時,能夠到達的狀態僅有 1654 1654 種,因此,直接按照前述 d p dp 即可。
  • 時間複雜度 O ( 10 C n t V + 10 C n t L o g C n t ) O(10*Cnt*|V|+10*CntLogCnt) ,其中 C n t = 1654 Cnt=1654 V |V| 表示 L , R L,R 的位數。
  • 我們甚至可以將本題改為多組詢問,可以得到 O ( Q V + 10 C n t V + 10 C n t L o g C n t ) O(Q*|V|+10*Cnt*|V|+10*CntLogCnt) 的時間複雜度。

【程式碼】

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int MAXN = 2e5 + 5;
typedef long long ll;
typedef long double ld;
typedef unsigned long long ull;
template <typename T> void chkmax(T &x, T y) {x = max(x, y); }
template <typename T> void chkmin(T &x, T y) {x = min(x, y); } 
template <typename T> void read(T &x) {
	x = 0; int f = 1;
	char c = getchar();
	for (; !isdigit(c); c = getchar()) if (c == '-') f = -f;
	for (; isdigit(c); c = getchar()) x = x * 10 + c - '0';
	x *= f;
}
template <typename T> void write(T x) {
	if (x < 0) x = -x, putchar('-');
	if (x > 9) write(x / 10);
	putchar(x % 10 + '0');
}
template <typename T> void writeln(T x) {
	write(x);
	puts("");
}
namespace force {
	const int MAXN = 38;
	bool valid[MAXN];
	vector <int> good;
	ll calc(ll r) {
		ll ans = 0;
		for (int i = 1; i <= 37 && i <= r; i++)
			ans += valid[i];
		if (r >= 37) ans += r - 37;
		return ans;
	}
	void work(ll l, ll r) {
		valid[0] = true;
		for (int i = 1; i <= 9; i++) {
			for (int j = 37; j >= 0; j--)
				if (valid[j]) {
					if (j + 4 <= 37) valid[j + 4] = true;
					if (j + 7 <= 37) valid[j + 7] = true;
				}
		}
		writeln(calc(r) - calc(l - 1));
	}
}
ll ql, qr, k;
namespace DynamicProgramming {
	const int states = 1654;
	const int MAXS = 1800;
	const int MAXN = 25;
	unordered_map <bitset <128>, int> mp;
	bitset <128> trans(bitset <128> now, int nxt) {
		bitset <128> res; res.reset();
		for (int i = 0; i < 128; i++) {
			if (!now[i]) continue;
			int Residue = i / 10, Used = i % 10;
			for (int used = Used; used <= k; used++)
			for (int four = used; four >= 0; four--) {
				int residue = Residue * 10 + nxt - four * 4 - (used - four) * 7;
				if (residue < 0) break;
				if (residue <= 6) res.set(residue * 10 + used);
			}
		}
		return res;
	}
	int l, r, tot, bits, a[MAXN], edge[MAXS][10];
	ll dp[MAXN][2][MAXS]; bitset <128> q[MAXS];
	ll getans(int pos, bool type, int state) {
		if (pos == 0) {
			bool ans = false;
			for (int i = 0; i <= k; i++)
				ans |= q[state][i];
			return ans;
		}
		if (dp[pos][type][state] != -1)
			return dp[pos][type][state];
		ll ans = 0;
		for (int i = 0; i <= (type ? a[pos] : 9); i++)
			ans += getans(pos - 1, type && (i == a[pos]), edge[state][i]);
		return dp[pos][type][state] = ans;
	}
	ll work(ll r) {
		bits = 0;
		while (r != 0) {
			a[++bits] = r % 10;
			r /= 10;
		}
		memset(dp, -1, sizeof(dp));
		return getans(bits, 1, 1);
	}
	void main() {
		l = r = tot = 1, q[1] = 1;
		mp[1] = tot++;
		while (l <= r) {
			bitset <128> now = q[l++];
			for (int i = 0; i <= 9; i++) {
				bitset <128> dest = trans(now, i);
				if (!mp.count(dest)) {
					mp[dest] = tot++;
					q[++r] = dest;
				}
			}
		}
		//cerr << r << endl;
		for (int i = 1; i <= r; i++)
		for (int j = 0; j <= 9; j++)
			edge[i][j] = mp[trans(q[i], j)];
		writeln(work(qr) - work(ql - 1));
	}
}
int main() {
	read(ql), read(qr), read(k);
	if (k >= 9) force :: work(ql, qr);
	else DynamicProgramming :: main();
	return 0;
}