问题描述
X国的一段古城墙的顶端可以看成 2*N个格子组成的矩形(如下图所示),现需要把这些格子刷上保护漆。
你可以从任意一个格子刷起,刷完一格,可以移动到和它相邻的格子(对角相邻也算数),但不能移动到较远的格子(因为油漆未干不能踩!)
比如:a d b c e f 就是合格的刷漆顺序。
c e f d a b 是另一种合适的方案。
当已知 N 时,求总的方案数。当N较大时,结果会迅速增大,请把结果对 1000000007 (十亿零七) 取模。
输入格式
输入数据为一个正整数(不大于1000)
输出格式
输出数据为一个正整数。
样例输入
2
样例输出
24
样例输入
3
样例输出
96
样例输入
22
样例输出
359635897
解题思路:参考
https://blog.csdn.net/u010126535/article/details/20651999
https://blog.csdn.net/a1995115/article/details/27529747
相对的格子表示一列之中,除了指定格子之外的另一个格子。
- 构造数组a[x]、b[x]。a[x]表示在2 * x的格子条件下,从四个角任意一个角的格子出发,遍历全体格子的方法总数,b[x]表示在2 * x的条件下,从四个角任意一个角的格子出发,遍历全体格子后回到与之相对的格子中的方法总数。
显然,a[1]=1,b[1]=1。
递推式:
a[x]=
b[x]=b[x-1] * 2
推导如下:
- 先考虑出发点在角上,从一个角出发,只有3种可能性。
(1)先去同一列相邻的格子,然后前往下一列,这就简化成从2 * (x-1)的格子中,从一个角出发,遍历全体格子的 问题。因为前往下一列有两种选法,所以有2 * a[x-1]种方法。
(2)先去相邻列的同一行的格子。又分为:
先去左下角,再去右边部分, a[x-2] * 2种方法
先遍历右边的所有,再回来左下角,b[x-1]种方法
(3)先去右下角的格子,又分为:
先去左边格子,再遍历右边,a[x-2] * 2种方法
先遍历右边,再去左边,b[x-1]种方法
如图~
整理可得
a[x]=a[x-1] * 2+a[x-2] * 4+b[x-1] * 2
b[x]=2 * b[x-1]
而从中间某列的一点(2种选择)出发时,显然不能直接往下走,否则无法遍历所有的点,应当先遍历左边(右边)左右的点,然后回到相对的点,再遍历右边(左边)的点。假设从第i列出发,出发的点有两种选择,第二步也有两种选择,因此所有的走法有2 * (b[i-1] * 2 * 2 * a[n-i]+ 2 * b[n-i] * 2 * a[i-1])种。加法的前一半时先遍历左边,后一半是先遍历右边。
于是,总数就是4 * a[x]+Σ(2到n-1)2 * (b[i-1] * 2 * 2 * a[n-i]+ 2 * b[n-i] * 2 * a[i-1])
献上代码啦
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
int n;
cin >> n;
long long int sum = 0;
long long int def = 1000000007;
long long int a[1001], b[1001];
a[0] = 0;
b[0] = 0;
a[1] = 1;
b[1] = 1;
a[2] = 6;
b[2] = 2;
for (int i = 3; i <= n; i++) {
b[i] = 2 * b[i - 1];
b[i] %= def;
a[i] = 2 * a[i - 1] + a[i - 2] * 4 + b[i];
a[i] %= def;
}
sum = a[n] * 4;
for (int i = 2; i <= n - 1; i++) {
sum += 2 * (b[i - 1] * 2 * 2 * a[n - i]%def + 2 * b[n - i] * 2 * a[i - 1]%def)%def;
sum %= def;
}
if (n == 1)
sum = 2;
if (n == 2)
sum = 24;
cout << sum;
system("pause");
return 0;
}
写代码时尤其要注意,因为数据较大,所以都要用long long int型,否则从long long 到int可能会丢失数据,还要注意结果取模。
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