卡牌翻面求和问题 | 豆包MarsCode AI刷题

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问题描述

小M有 �n 张卡牌,每张卡牌的正反面分别写着不同的数字,正面是 ��ai​,背面是 ��bi​。小M希望通过选择每张卡牌的一面,使得所有向上的数字之和可以被3整除。你需要告诉小M,一共有多少种不同的方案可以满足这个条件。由于可能的方案数量过大,结果需要对 109+7109+7 取模。

例如:如果有3张卡牌,正反面数字分别为 (1,2)(2,3) 和 (3,2),你需要找到所有满足这3张卡牌正面或背面朝上的数字之和可以被3整除的组合数。


测试样例

样例1:

输入:n = 3 ,a = [1, 2, 3] ,b = [2, 3, 2]
输出:3

样例2:

输入:n = 4 ,a = [3, 1, 2, 4] ,b = [1, 2, 3, 1]
输出:6

样例3:

输入:n = 5 ,a = [1, 2, 3, 4, 5] ,b = [1, 2, 3, 4, 5]
输出:32

解题思路

  1. 理解问题:我们需要选择每张卡牌的一面,使得所有向上的数字之和可以被3整除。

  2. 数据结构选择:我们可以使用一个二维数组 dp,其中 dp[i][j] 表示前 i 张卡牌中,选择某些面使得和模3余 j 的方案数。

  3. 算法步骤

    • 初始化 dp[0][0] = 1,表示不选任何卡牌时,和为0的方案数为1。
    • 遍历每张卡牌,更新 dp 数组。
    • 最终结果为 dp[n][0],即前 n 张卡牌中,选择某些面使得和模3余0的方案数。

关键步骤解释

  1. 初始化 dp 数组dp[0][0] = 1 表示不选任何卡牌时,和为0的方案数为1。
  2. 遍历每张卡牌:对于每张卡牌,我们考虑选择正面或背面的情况,更新 dp 数组。
  3. 更新 dp 数组:对于每种余数 j,我们更新选择当前卡牌正面或背面后的新余数。
  4. 返回结果:最终结果为 dp[n][0],即前 n 张卡牌中,选择某些面使得和模3余0的方案数。

个人思考

在解决这个问题时,我首先考虑了如何选择卡牌。由于题目要求所有向上的数字之和可以被3整除,这让我想到了使用动态规划来记录每种可能的余数情况。

动态规划的核心思想是通过逐步构建解决方案来解决复杂问题。在这个问题中,我们可以通过逐步添加每张卡牌来更新可能的余数情况。具体来说,我们可以使用一个二维数组 dp,其中 dp[i][j] 表示前 i 张卡牌中,选择某些面使得和模3余 j 的方案数。

初始化时,dp[0][0] = 1 表示不选任何卡牌时,和为0的方案数为1。然后,我们遍历每张卡牌,考虑选择正面或背面的情况,并更新 dp 数组。最终,dp[n][0] 就是我们需要的答案,即前 n 张卡牌中,选择某些面使得和模3余0的方案数。

这个方法的优势在于它能够有效地处理每张卡牌的选择,并且通过动态规划的方式避免了重复计算。虽然初始化 dp 数组和更新 dp 数组的过程可能看起来有些复杂,但通过逐步推理和调试,我们可以确保每一步都是正确的。

总的来说,这个问题的解决思路让我对动态规划的应用有了更深的理解,尤其是在处理组合问题时,动态规划能够提供一种清晰且高效的解决方案。