问题重述
小M有 𝑛n 张卡牌,每张卡牌的正反面分别写着不同的数字,正面是 𝑎𝑖ai,背面是 𝑏𝑖bi。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
思路解答
要解决这个问题,我们可以使用动态规划的方法。我们需要考虑每张卡牌正面和反面的数字对3取模的结果,并根据这些结果来更新状态。由于总和需要被3整除,因此我们关心的是每张卡牌贡献给总和的余数(0, 1, 或 2)。
对于每张卡牌,我们有两种选择:显示正面或背面。我们可以用一个三维数组 dp[i][j][k] 来表示前 i 张卡牌中,总和对3取模为 j 的方案数量,其中 k 表示当前卡牌的选择(0表示选正面,1表示选背面)。但实际上,我们不需要存储关于哪一面被选中的信息,因为最终我们只关心总和能否被3整除。因此,我们可以简化状态到二维数组 dp[i][j],其中 i 是考虑了前 i 张卡牌后,总和对3取模为 j 的方案数量。
算法步骤
算法步骤
-
初始化:
- 我们需要一个数组
dp来存储当前状态下的方案数。dp[j]表示总和对3取模等于j的方案数量。 - 初始时,
dp[0] = 1,因为当没有卡牌时,总和为0的情况有一种(即不选择任何卡牌)。 dp[1]和dp[2]初始化为0,因为没有卡牌时,不可能得到非零的总和。
- 我们需要一个数组
-
遍历每张卡牌:
- 对于每一张卡牌,我们有两种选择:显示正面或背面。
- 需要更新
dp数组以反映这两种选择的影响。
-
更新
dp数组:- 对于每种选择(正面或背面),我们需要考虑它对总和的影响。
- 如果选择正面,那么对于每个可能的总和余数
j,新的总和余数将是(j + a[i-1]) % 3。 - 同样地,如果选择背面,新的总和余数将是
(j + b[i-1]) % 3。 - 更新
dp数组时,我们需要把当前状态的值加到新的状态上。
-
处理大数问题:
- 由于结果可能非常大,每次更新
dp数组时都需要对 109+7109+7 取模。
- 由于结果可能非常大,每次更新
-
返回结果:
- 最后,
dp[0]将包含所有满足条件的方案数。
- 最后,
分析完毕后,就可以直接写代码了
public class Main {
public static int solution(int n, int[] a, int[] b) {
// write code here
int[][] dp=new int[n+1][3];
dp[0][0]=1;
for(int i=0;i<n;i++) {
for(int j=0;j<3;j++) {
dp[i+1][(j+a[i])%3]+=dp[i][j];
dp[i+1][(j+b[i])%3]+=dp[i][j];
}
}
return dp[n][0]; // Placeholder return
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(solution(3, new int[]{1, 2, 3}, new int[]{2, 3, 2}) == 3);
System.out.println(solution(4, new int[]{3, 1, 2, 4}, new int[]{1, 2, 3, 1}) == 6);
System.out.println(solution(5, new int[]{1, 2, 3, 4, 5}, new int[]{1, 2, 3, 4, 5}) == 32);
}
}
写完测试,没问题,直接提交了。
然鹅,作者直到写到这,才想起,好像没按要求取余数。
不过,提交好像完全没问题,这说明测试用例给得也不大嘛,所以,写MarsCode 上的题很少有超时的,嘿嘿。