状态表示:
$f[i][j][a][b]$表示:所有$i$位数,最高位是$j$,这个数字本身模$7$为$a$,各位数之和模$7$为$b$。
$i$位数可以从$i-1$位数转移而来
记$i-1$位数本身模$7$为$x$,记$i$位数本身模$7$为$a$,那么:
$$a = (j * 10^{i-1} + x) => x = a - j * 10^{i-1}(均为模7下的运算)$$
记$i-1$位数各个位的数之和模$7$为$x$,记$i$位数各个位的数之和模$7$为$b$
$$b = j + x => x = b - j(均为模7下的运算)$$
可得$f[i][j][a][b]$应该从$f[i - 1][k][a - j * 10^{i-1}][b - j]$转移而来。
属性
因为要求的是平方和,所以需要处理的值较复杂。
观察得所有$i$位数应该形如$jA$($A$是一个$i-1$位数),
平方和即表示为:$$(jA_{1})^{2}+(jA_{2})^{2}+(jA_{3})^{2}+…+(jA_{t})^{2}$$
$$=> t (j*10^{i-1})^{2}+2 (j * 10^{i-1})(A_{1}+A_{2}+…A_{t})+(A_{1}^{2}+A_{2}^{2}+…A_{t}^{2})$$
因此发现,需要存储的值有$t(合法的数的个数,记为s_{0})、A的和(记为s_{1})、A的平方和(记为s_{2})$
状态转移
$t$:因为表示的是合法的数的个数,因此直接累加上一个状态的$t$即可。
$A$的和:$$jA_{1}+jA_{2}+…jA_{t} = t (j*10^{i-1})+(A_{1}+A_{2}+…A_{t})$$
$A$的平方和: $$t(j * 10^{i-1})^{2}+2 (j * 10^{i-1})(A_{1}+A_{2}+…A_{t})+(A_{1}^{2}+A_{2}^{2}+…A_{t}^{2}) $$
$$=> s_{0}’(j * 10^{i-1})^{2}+2 (j * 10^{i-1})s_{1}’+s_{2}’ $$
推导完如何预处理$f[i][j][a][b]$就可以开始痛苦面具了
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
typedef long long LL;
const LL N = 20 , P = 1e9 + 7;
struct F{
LL s0 , s1 , s2;
}f[N][10][7][7];
LL power7[N] , power9[N];//10^i%7,10^i%P
LL mod(LL x , LL y)//避免得到负数
{
return (x % y + y) % y;
}
void init()
{
//初始化长度是1的情况
for(int i = 0 ; i < 10 ; i++)
if(i != 7)
{
auto &v = f[1][i][i % 7][i % 7];
v.s0++;
v.s1 += i;
v.s2 += i * i;
}
LL p = 10;
for(int i = 2 ; i < N ; i++ , p *= 10)
for(int j = 0 ; j < 10 ; j++)
{
if(j == 7) continue;
for(int a = 0 ; a < 7 ; a++)
for(int b = 0 ; b < 7 ; b++)
for(int k = 0 ; k < 10 ; k++)
{
if(k == 7) continue;
auto &v1 = f[i][j][a][b] , &v2 = f[i - 1][k][mod(a - j * mod(p , 7) , 7)][mod(b - j , 7)];
//开启痛苦面具,对照上面的公式,时刻提醒记得及时取模!!!!!!
v1.s0 = mod(v1.s0 + v2.s0 , P);
v1.s1 = mod(v1.s1 + j * (p % P) % P * v2.s0 % P + v2.s1 , P);
v1.s2 = mod(v1.s2 +
v2.s0 * j % P * (p % P) % P * j % P * (p % P) % P +
2 * j % P * (p % P) % P * v2.s1 % P +
v2.s2 , P);
}
}
power7[0] = power9[0] = 1;
for(int i = 1 ; i < N ; i++)
{
power7[i] = power7[i - 1] * 10 % 7;
power9[i] = power9[i - 1] * 10 % P;
}
}
//求出i位,且最高位是j,且本身模7不等于a,且各位数之和模7不等b的集合
//因为预处理的f[i][j][a][b]是本身模7等于a,且各位数之和模7等于b的集合,因此需要两趟for循环来实现
F get(int i , int j , int a , int b)
{
LL s0 = 0 , s1 = 0 , s2 = 0;
for(int x = 0 ; x < 7 ; x++)
for(int y = 0 ; y < 7 ; y++)
{
if(x == a || y == b) continue;
auto v = f[i][j][x][y];
s0 = mod(s0 + v.s0 , P);
s1 = mod(s1 + v.s1 , P);
s2 = mod(s2 + v.s2 , P);
}
return {s0 , s1 , s2};
}
LL dp(LL n)
{
if(!n) return 0;
LL backup_n = n % P;//备份一个n
vector<int> nums;
while(n) nums.push_back(n % 10) , n /= 10;
LL res = 0;
LL last_a = 0 , last_b = 0;//last_a表示前缀本身的值,last_b表示前缀各位数之和
for(int i = nums.size() - 1 ; i >= 0 ; i--)
{
int x = nums[i];
for(int j = 0 ; j < x ; j++)
{
if(j == 7) continue;
int a = mod(-last_a * power7[i + 1] , 7) , b = mod(-last_b , 7);
auto v = get(i + 1 , j , a , b);//求得本身模7不等于a,并且各位数之和模7不等b的集合,此时就可以使用预处理出来的结构体
//根据公式求s2,时刻提醒记得及时取模!!!!!!
res = mod(res +
(last_a % P) * (last_a % P) % P * (power9[i + 1] % P) % P * (power9[i + 1] % P) % P * v.s0 % P +
2 * (last_a % P) * (power9[i + 1] % P) % P * v.s1 % P +
v.s2 ,
P);
}
if(x == 7) break;
last_a = last_a * 10 + x;
last_b += x;
//记得特判n本身
if(!i && last_a % 7 && last_b % 7) res = mod(res + backup_n * backup_n , P);
}
return res;
}
int main()
{
init();
int T;
cin >> T;
while(T--)
{
LL l , r;
cin >> l >> r;
cout << mod(dp(r) - dp(l - 1) , P) << endl;
}
}
%%%%
膜,写的太好了
%%%%%%%
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膜,终于有一篇详细的思路的
加油~
这题看的我头晕。。。等以后写吧o(╥﹏╥)o
加油hh~
也许记忆化搜索的写法能简洁一些qwq
太厉害了
太厉害了!