bzoj3864(DP套DP)

题目链接

https://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=3864

题意

给定一个字符串 $S\, (|S|\le15)$ 和 $m\,(m\le 1000)$ ,字符串均只包含 $A、G、C、T$ 。构造长度为 $m$ 的字符串 $T$ ,输出使得 $LCS(S,T)=i$ 的方案数。

题解

先说一下 $DP$ 套 $DP$ 的含义

通过一个外层的 $ DP$ 来计算使得另一个 $DP$ 方程(子 $DP $)最终结果为特定值输入数

其实算是一个思想。。


这题的子 $DP$ 为 $dp[i][j]=LCS(T[1:i],S[1:j])$ ,一位一位的填的话,这个子 $DP$ 的状态数可以达到 $|S|!$ ,显然不能接受,而考虑到 $dp[i]$ 的单调性,且 $dp[i,j]$ 和 $dp[i,j-1]$ 只能相差 $0$ 或 $1$ ,所以可以差分后再进行状压,状态数降至 $2^{|S|}$

然后对外层 $DP$ ,设 $d(i,j)$ 为到 $T$ 的第 $i$ 位,状态为 $j$ 的方案数,然后直接做状压 $DP$ 就可以了。。




代码

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*          ┃ ┃ Code is far away from bug with the animal protecting          
*          ┃ ┃ 神兽保佑,代码无bug
*          ┃ ┃           
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*/

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<queue>
#include<map>
#include<stack>
#include<cmath>
#include<set>
#include<bitset>
#define inc(i,l,r) for(int i=l;i<=r;i++)
#define dec(i,l,r) for(int i=l;i>=r;i--)
#define link(x) for(edge *j=h[x];j;j=j->next)
#define mem(a) memset(a,0,sizeof(a))
#define ll long long
#define eps 1e-8
#define succ(x) (1<<x)
#define lowbit(x) (x&(-x))
#define sqr(x) ((x)*(x))
#define mid (x+y>>1)
#define NM 1005
#define nm 32768
#define pi 3.1415926535897931
const int inf=1e9+7;
using namespace std;
ll read(){
ll x=0,f=1;char ch=getchar();
while(!isdigit(ch)){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();}
while(isdigit(ch))x=x*10+ch-'0',ch=getchar();
return f*x;
}





int n,m,len[nm],d[NM][nm],g[nm][4],cnt[16],tot,ans[16],a[16],dp[16];
char _s[16];
int id(char x){
if(x=='A')return 0;
else if(x=='G')return 1;
else if(x=='C')return 2;
else return 3;
}

void init(){
tot=succ(n)-1;
inc(k,0,tot){
inc(i,1,n)cnt[i]=cnt[i-1]+(k>>(i-1)&1);
len[k]=cnt[n];
inc(v,0,3){
inc(i,1,n){
dp[i]=max(cnt[i],dp[i-1]);
if(v==a[i])dp[i]=max(dp[i],cnt[i-1]+1);
}
dec(i,n,1)g[k][v]=g[k][v]<<1|(dp[i]-dp[i-1]);
}
}
}

int main(){
int _=read();while(_--){
mem(g);mem(d);mem(ans);
scanf("%s",_s+1);n=strlen(_s+1);
inc(i,1,n)a[i]=id(_s[i]);
m=read();
init();
d[0][0]=1;
inc(i,0,m-1)inc(j,0,tot)if(d[i][j])
inc(k,0,3)(d[i+1][g[j][k]]+=d[i][j])%=inf;
inc(j,0,tot)(ans[len[j]]+=d[m][j])%=inf;
inc(i,0,n)printf("%d\n",ans[i]);
}
return 0;
}