tookunn’s diary

主に競技プログラミング関係

AtCoderRegularContest 065 F シャッフル / Shuffling

ARC メモ

問題

arc065.contest.atcoder.jp

さすがF問題ということで解説見て,解説放送見て,他の方の提出コードを見て,時間をかけてやっと理解(完全ではない)出来ました。復習必須に感じたのでメモとして記事にします。

考察

まず、まとめられるl_i,r_iはまとめていく。

まとめられるl_i,r_iとは
  • i \le jであり,r_j \le r_iの場合,区間(l_i,r_i)は区間(l_j,r_j)を完全に含んでいるのでj番目の操作は行わなくて良い。つまり行わなくて良いj番目の操作をi番目の操作としてまとめる。

問題の制約上,l_iは非減少していくので,文字列の左から順に一文字ずつ文字を決定していくことが出来る。

なので方針としては文字列を左から見ていき,l_i番目となる文字に到達した時,l_iからr_iまでの部分文字列内に含まれる1の数(またはl_i番目の文字まで見た時に配置した1の数)を保持しておき,i番目に0を配置するか,1を配置するかで分岐していく。

そしてこれをDPとして解いていく。

参照:
解説放送・公式解説
www.youtube.com

Editorial - AtCoder Regular Contest 065 | AtCoder

ソースコード

  • dp[i][j] = i番目の文字まで見て、これまでj個の1を配置済みの時の組み合わせ
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.NoSuchElementException;

public class Main {
	static final int MOD = (int)1e9 + 7;
	int N,M;
	char[] ch;
	int[] r,l,newR,sum;
	long[][] dp;

	public void solve() {
		N = nextInt();
		M = nextInt();
		ch = next().toCharArray();

		l = new int[M];
		r = new int[M];
		for(int i = 0;i < M;i++){
			l[i] = nextInt() - 1;
			r[i] = nextInt() - 1;
		}

		newR = new int[N];
		for(int i = 0;i < N;i++){
			newR[i] = i;
		}
		for(int i = 0;i < M;i++){
			newR[l[i]] = Math.max(newR[l[i]],r[i]);
		}

		for(int i = 1;i < N;i++){
			newR[i] = Math.max(newR[i], newR[i-1]);
		}

		sum = new int[N];
		for(int i = 0;i < N;i++){
			sum[i] = ch[i] - '0';
		}
		for(int i = 0;i < N - 1;i++){
			sum[i + 1] += sum[i];
		}

		dp = new long[N + 1][N + 1];
		dp[0][0] = 1L;

		//i = 今見ているSの位置
		for(int i = 0;i < N;i++){

			//j = これまで配置した1の数
			for(int j = 0;j <= i;j++){

				if(dp[i][j] == 0)continue;

				/*
				 * j <= sum[newR[i]] jがnewR[i]]の位置までに存在する1の数以下(これを超えていたら存在する1の数より多いのでありえない)
				 * sum[newR[i]] - j <= newR[i] - i 残りの配置しなければならない1の数 <= newR[i]の位置まで配置できる0or1の数(これも超えていたら1が余分に存在している)
				 *
				 * 以上の条件を満たした時、dp[i + 1][j]に遷移する(iの位置に0を配置して次の状態に移る)
				 */
				if(j <= sum[newR[i]] && sum[newR[i]] - j <= newR[i] - i){
					dp[i + 1][j] += dp[i][j]%MOD;
					dp[i + 1][j] %= MOD;
				}

				/*
				 * j <= sum[newR[i]] - 1 iの位置に1を配置する分をsum[newR[i]]から引いてもちゃんとj以上になる(これがj未満になると矛盾していることになる)
				 * sum[newR[i]] - j - 1 <= newR[i] - i 今iの位置に配置する分(-1)とこれまで配置した分(j)をsum[newR[i]]から引いた残りの数(これはnewR[i]の位置までに配置しなければならない1の数)が
				 * 残りの配置できる位置の数以下(これが上回っていると配置することが出来ない1が出てきてしまう)
				 * 
				 * 以上の条件を満たした時、dp[i + 1][j + 1]に遷移する(iの位置に1を配置して次の状態に移る)
				 */
				if(j  + 1<= sum[newR[i]] && sum[newR[i]] - j - 1 <= newR[i] - i){
					dp[i + 1][j + 1] += dp[i][j]%MOD;
					dp[i + 1][j + 1] %= MOD;
				}
			}
		}

		out.println(dp[N][sum[N-1]]);
	}

	public static void main(String[] args) {
		out.flush();
		new Main().solve();
		out.close();
	}

	/* Input */
	private static final InputStream in = System.in;
	private static final PrintWriter out = new PrintWriter(System.out);
	private final byte[] buffer = new byte[2048];
	private int p = 0;
	private int buflen = 0;

	private boolean hasNextByte() {
		if (p < buflen)
			return true;
		p = 0;
		try {
			buflen = in.read(buffer);
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		if (buflen <= 0)
			return false;
		return true;
	}

	public boolean hasNext() {
		while (hasNextByte() && !isPrint(buffer[p])) {
			p++;
		}
		return hasNextByte();
	}

	private boolean isPrint(int ch) {
		if (ch >= '!' && ch <= '~')
			return true;
		return false;
	}

	private int nextByte() {
		if (!hasNextByte())
			return -1;
		return buffer[p++];
	}

	public String next() {
		if (!hasNext())
			throw new NoSuchElementException();
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		int b = -1;
		while (isPrint((b = nextByte()))) {
			sb.appendCodePoint(b);
		}
		return sb.toString();
	}

	public int nextInt() {
		return Integer.parseInt(next());
	}

	public long nextLong() {
		return Long.parseLong(next());
	}

	public double nextDouble() {
		return Double.parseDouble(next());
	}
}
  • dp[i][j] = i番目までの文字を見た時,iに対応するr_i(どこまでシャッフルするかの最終地点)までに含まれる1の個数
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Arrays;
import java.util.NoSuchElementException;

public class Main {
	static final int MOD = (int)1e9 + 7;
	int N,M;
	char[] ch;
	int[] r,l,newR,sum;
	long[][] dp;


	public long dfs(int L,int R,int C){

		if(L == N){
			return 1;
		}

		if(dp[L][C] != -1)return dp[L][C];

		long ret = 0;
		int add = 0;

		if(R < newR[L+1]){
			add = sum[newR[L+1]] - sum[R];
		}

		//1を配置
		if(C > 0){
			ret += dfs(L + 1,newR[L+1],C - 1 + add) % MOD;
		}

		//0を配置
		if(C < R - L  + 1){
			ret += dfs(L + 1,newR[L+1],C + add) % MOD;
		}
		ret %= MOD;
		return dp[L][C] = ret;

	}

	public void solve() {
		N = nextInt();
		M = nextInt();
		ch = next().toCharArray();

		l = new int[M];
		r = new int[M];
		for(int i = 0;i < M;i++){
			l[i] = nextInt() - 1;
			r[i] = nextInt() - 1;
		}

		newR = new int[N + 1];
		for(int i = 0;i < N;i++){
			newR[i] = i;
		}
		for(int i = 0;i < M;i++){
			newR[l[i]] = Math.max(newR[l[i]],r[i]);
		}
		for(int i = 1;i < N;i++){
			newR[i] = Math.max(newR[i], newR[i-1]);
		}

		sum = new int[N];
		for(int i = 0;i < N;i++){
			sum[i] = ch[i] - '0';
		}
		for(int i = 0;i < N - 1;i++){
			sum[i + 1] += sum[i];
		}

		dp = new long[N + 1][N + 1];
		for(int i = 0;i < N + 1;i++){
			Arrays.fill(dp[i], -1);
		}

		out.println(dfs(0,newR[0],sum[newR[0]]));
	}

	public static void main(String[] args) {
		out.flush();
		new Main().solve();
		out.close();
	}
}