问题描述

  我们把一个数称为有趣的,当且仅当:

  1. 它的数字只包含0, 1, 2, 3,且这四个数字都出现过至少一次。

  2. 所有的0都出现在所有的1之前,而所有的2都出现在所有的3之前。

  3. 最高位数字不为0。

  因此,符合我们定义的最小的有趣的数是2013。除此以外,4位的有趣的数还有两个:2031和2301。

  请计算恰好有n位的有趣的数的个数。由于答案可能非常大,只需要输出答案除以1000000007的余数。

输入格式

  输入只有一行,包括恰好一个正整数n (4 ≤ n ≤ 1000)。

输出格式

  输出只有一行,包括恰好n 位的整数中有趣的数的个数除以1000000007的余数。

样例输入

4

样例输出

3

题解

网上看到的思路,采用动态规划思想,每一次决策都基于前一次决策的最优解。

即对一个n位数的解都基于前一个n-1位的数的最优解。

我们对一个数的第n位规定一个状态集:即到这一位为止还有几个数字没有使用(我们有0123共四个数)。

根据规则来说,共有6种状态:

       0--用了2,剩0,1,3

       1--用了0,2,剩1,3

       2--用了2,3,剩0,1

       3--用了0,1,2,剩3

       4--用了0,2,3,剩1

       5--全部用了

于是我们需要让用户输入位数,然后声明同等位数的数组,在每个元素里是6种状态中所包含的该状态下的“符合条件的数”的个数。(是二维数组)

然后用动态规划思想从最小位数开始逐层往上计算。

例:

对于i位状态5的计算,考虑在i-1位时有三种状态可以到达状态5,第3种,此时只能在i位填3,所以*1;第4种,此时只能在i位填1,所以*1;第5种,此时能在i位填2或3(参考规则),所以*2;

states[i][5] = (states[j][3] + states[j][4] + states[j][5] * 2) % mod;

对于i位状态0的计算,考虑在i-1位时有1种状态可以到达状态,第0种,此时只能在i位填2,所以*1;

states[i][0] = 1;            //这个状态一直为1

对于i位状态1的计算,考虑在i-1位时有2种状态可以到达状态,第0种,此时只能在i位填0,所以*1;第1种,此时能在i位填2或3,所以*2;

states[i][1] = (states[j][0]+states[j][1]*2) % mod;        


对于i位状态2的计算,考虑在i-1位时有2种状态可以到达状态,第0种,此时只能在i位填3,所以*1;第2种,此时能在i位填3,所以*1;

states[i][2] = (states[j][0]+states[j][2]) % mod;    

对于i位状态3的计算,考虑在i-1位时有2种状态可以到达状态,第1种,此时只能在i位填1,所以*1;第3种,此时能在i位填1或2,所以*2;

states[i][3] = (states[j][1]+states[j][3]*2) % mod;

对于i位状态4的计算,考虑在i-1位时有3种状态可以到达状态,第1种,此时只能在i位填3,所以*1;第2种,此时能在i位填0,所以*1; 第4种,此时能在i位填3或0,所以*1;

states[i][4] = (states[j][1]+states[j][2]+states[j][4]*2) % mod;       

AC代码

#include<iostream>
#define mod 1000000007
using namespace std;
long long states[1006][6];
int main(){
int n;
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++){//初始状态全为0
int j=i-1;
states[i][0] = 1;
states[i][1] = (states[j][0]+states[j][1]*2) % mod;
states[i][2] = (states[j][0]+states[j][2]) % mod;
states[i][3] = (states[j][1]+states[j][3]*2) % mod;
states[i][4] = (states[j][1]+states[j][2]+states[j][4]*2) % mod;
states[i][5] = (states[j][3] + states[j][4] + states[j][5] * 2) % mod;
}
cout<<states[n][5]<<endl;
return 0;
}