JAVA程序设计:大小为 K 的不重叠线段的数目(LeetCode:1621)

it2023-02-05  60

给你一维空间的 n 个点,其中第 i 个点(编号从 0 到 n-1)位于 x = i 处,请你找到 恰好 k 个不重叠 线段且每个线段至少覆盖两个点的方案数。线段的两个端点必须都是 整数坐标 。这 k 个线段不需要全部覆盖全部 n 个点,且它们的端点 可以 重合。

请你返回 k 个不重叠线段的方案数。由于答案可能很大,请将结果对 109 + 7 取余 后返回。

 

示例 1:

输入:n = 4, k = 2 输出:5 解释: 如图所示,两个线段分别用红色和蓝色标出。 上图展示了 5 种不同的方案 {(0,2),(2,3)},{(0,1),(1,3)},{(0,1),(2,3)},{(1,2),(2,3)},{(0,1),(1,2)} 。 示例 2:

输入:n = 3, k = 1 输出:3 解释:总共有 3 种不同的方案 {(0,1)}, {(0,2)}, {(1,2)} 。 示例 3:

输入:n = 30, k = 7 输出:796297179 解释:画 7 条线段的总方案数为 3796297200 种。将这个数对 109 + 7 取余得到 796297179 。 示例 4:

输入:n = 5, k = 3 输出:7 示例 5:

输入:n = 3, k = 2 输出:1  

提示:

2 <= n <= 1000 1 <= k <= n-1

方法一:动态规划。

dp[i][j][0]:表示前i个点放了j个线段并且第j个线段没有延伸到i位置的方案数。

dp[i][j][1]:表示前i个点放了j个线段并且第j个线段延伸到i位置的方案数。

状态转移方程见代码:

class Solution { private int mod = 1000000007; public int numberOfSets(int n, int k) { long[][][] dp = new long[n][k + 1][2]; dp[0][0][0] = 1; for (int i = 1; i < n; i++) for (int j = 0; j <= k; j++) { dp[i][j][0] = (dp[i - 1][j][0] + dp[i - 1][j][1]) % mod; dp[i][j][1] = dp[i - 1][j][1]; if (j > 0) { dp[i][j][1] = (dp[i][j][1] + dp[i - 1][j - 1][0]) % mod; dp[i][j][1] = (dp[i][j][1] + dp[i - 1][j - 1][1]) % mod; } } return (int) ((dp[n - 1][k][0] + dp[n - 1][k][1]) % mod); } }

方法二:组合数学。

这种解法我只能扣666了,对着题解思考,发现还是不难想到的。我们知道k个线段在n个点上放置时最多会有2k个端点(所有线段不相接),而最少有k+1个点(所有线段相接,但是最左边和最右边的点一直存在,中间看成k-1个点)。也就是说中间选择的k-1个点可以任意重复放置一次,因此我们能够将问题转化为在n+k-1个点上选择2k个点的方案数(由于一个线段两个点,k个线段就是2k个点啦)。

class Solution { private int mod = 1000000007; private long C[][]; private void init(int n) { C = new long[n + 1][n + 1]; for (int i = 0; i <= n; i++) C[i][0] = C[i][i] = 1; for (int i = 1; i <= n; i++) for (int j = 1; j <= i; j++) C[i][j] = (C[i - 1][j] + C[i - 1][j - 1]) % mod; } public int numberOfSets(int n, int k) { if (2 * k > n + k - 1) return 0; init(n + k); return (int) C[n + k - 1][2 * k]; } }

 

最新回复(0)