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【动态规划】【状态压缩】【2次选择】【广度搜索】1494. 并行课程 II
本文涉及知识点
LeetCode1987:不同的好子序列数目
给你一个二进制字符串 binary 。 binary 的一个 子序列 如果是 非空 的且没有 前导 0 （除非数字是 “0” 本身），那么它就是一个 好 的子序列。
请你找到 binary 不同好子序列 的数目。
比方说，如果 binary = “001” ，那么所有 好 子序列为 [“0”, “0”, “1”] ，所以 不同 的好子序列为 “0” 和 “1” 。 注意，子序列 “00” ，“01” 和 “001” 不是好的，因为它们有前导 0 。
请你返回 binary 中 不同好子序列 的数目。由于答案可能很大，请将它对 109 + 7 取余 后返回。
一个 子序列 指的是从原数组中删除若干个（可以一个也不删除）元素后，不改变剩余元素顺序得到的序列。
示例 1：
输入：binary = “001”
输出：2
解释：好的二进制子序列为 [“0”, “0”, “1”] 。
不同的好子序列为 “0” 和 “1” 。
示例 2：
输入：binary = “11”
输出：2
解释：好的二进制子序列为 [“1”, “1”, “11”] 。
不同的好子序列为 “1” 和 “11” 。
示例 3：
输入：binary = “101”
输出：5
解释：好的二进制子序列为 [“1”, “0”, “1”, “10”, “11”, “101”] 。
不同的好子序列为 “0” ，“1” ，“10” ，“11” 和 “101” 。
提示：
1 <= binary.length <= 105
binary 只含有 ‘0’ 和 ‘1’ 。
动态规划
除0外，不存在以0开始的子序列。如果存在0，则必定存在子序列{0}。以下的分析排除{0}。
排除{0}后任意合法子序列在后面增加0或1，都是合法子序列。
动态规划的状态表示
pre[0] 从binary[0,i)中选择若干字符，形成以0结束的合法子序列数量。pre[1]以1结束的子序列数量。
dp和pre类似，对应的是binary[0,i+1)。
动态规划的转移方程
binary[i]为1
{ p r e [ 0 ] 不选择当前字符，以 0 结束的字符数量 情况一 p r e [ 1 ] 不选择当前字符，以 1 结束的字符数 情况二 p r e [ 0 ] + p r e [ 1 ] + 1 选择当前字符，以 1 结束的字符数量。 情况三 \begin{cases} pre[0] & 不选择当前字符，以0结束的字符数量 & 情况一 \\ pre[1] & 不选择当前字符，以1结束的字符数 & 情况二 \\ pre[0]+pre[1]+1 & 选择当前字符，以1结束的字符数量。 & 情况三 \\ \end{cases}⎩⎨⎧pre[0]pre[1]pre[0]+pre[1]+1不选择当前字符，以0结束的字符数量不选择当前字符，以1结束的字符数选择当前字符，以1结束的字符数量。情况一情况二情况三
情况三又可以分三种情况：
{ p r e [ 0 ] 倒数第二个字符是 0 情况三一 p r e [ 1 ] 倒数第二个字符是 1 情况三二 1 子序列 1 。 情况三三 \begin{cases} pre[0] & 倒数第二个字符是0 & 情况三一 \\ pre[1] & 倒数第二个字符是1 & 情况三二 \\ 1 & 子序列{1}。 & 情况三三 \\ \end{cases}⎩⎨⎧pre[0]pre[1]1倒数第二个字符是0倒数第二个字符是1子序列1。情况三一情况三二情况三三
情况一、情况二、情况三 内部不存在重复情况。
情况一以0结尾，情况二、三以1结尾，所以情况一和情况二（三）不会重复。
情况二所有的情况都和情况三重合，情况二分类：
{ 倒数第二个字符是 0 被情况三一包含 倒数第二个字符是 1 被情况三二包含 子序列 1 。 和情况三三重复 \begin{cases} 倒数第二个字符是0 & 被情况三一包含 \\ 倒数第二个字符是1 & 被情况三二包含 \\ 子序列{1}。 & 和情况三三 重复\\ \end{cases}⎩⎨⎧倒数第二个字符是0倒数第二个字符是1子序列1。被情况三一包含被情况三二包含和情况三三重复
总结：
dp[1] = pre[0]+pre[1]+1
dp[0] = pre[0]
binary[i]为0
不能为子序列{0}
dp[0] = pre[0]+pre[1]
dp[1] = pre[1]
动态规划的初始值
pre 全为0。
动态规划的返回值
pre之和。
代码
template<int MOD = 1000000007> class C1097Int { public: C1097Int(long long llData = 0) :m_iData(llData% MOD) { } C1097Int operator+(const C1097Int& o)const { return C1097Int(((long long)m_iData + o.m_iData) % MOD); } C1097Int& operator+=(const C1097Int& o) { m_iData = ((long long)m_iData + o.m_iData) % MOD; return *this; } C1097Int& operator-=(const C1097Int& o) { m_iData = (m_iData + MOD - o.m_iData) % MOD; return *this; } C1097Int operator-(const C1097Int& o) { return C1097Int((m_iData + MOD - o.m_iData) % MOD); } C1097Int operator*(const C1097Int& o)const { return((long long)m_iData * o.m_iData) % MOD; } C1097Int& operator*=(const C1097Int& o) { m_iData = ((long long)m_iData * o.m_iData) % MOD; return *this; } bool operator<(const C1097Int& o)const { return m_iData < o.m_iData; } C1097Int pow(long long n)const { C1097Int iRet = 1, iCur = *this; while (n) { if (n & 1) { iRet *= iCur; } iCur *= iCur; n >>= 1; } return iRet; } C1097Int PowNegative1()const { return pow(MOD - 2); } int ToInt()const { return m_iData; } private: int m_iData = 0;; }; class Solution { public: int numberOfUniqueGoodSubsequences(string binary) { vector<C1097Int<>> pre(2); for (const auto& ch : binary) { pre = {('0'==ch)? (pre[0] + pre[1]):pre[0],('1' == ch) ? (pre[0] + pre[1]+1) : pre[1] }; } int iZero = std::count(binary.begin(), binary.end(), '0') > 0; return (pre[0] + pre[1] + iZero).ToInt(); } };
2023年2月
class C1097Int
{
public:
C1097Int(int iData = 0) :m_iData(iData)
{
}
C1097Int operator+(const C1097Int& o)const
{
return C1097Int(((long long)m_iData + o.m_iData) % s_iMod);
}
C1097Int& operator+=(const C1097Int& o)
{
m_iData = ((long long)m_iData + o.m_iData) % s_iMod;
return this;
}
C1097Int operator(const C1097Int& o)const
{
return((long long)m_iData o.m_iData) % s_iMod;
}
C1097Int& operator=(const C1097Int& o)
{
m_iData =((long long)m_iData *o.m_iData) % s_iMod;
return *this;
}
bool operator<(const C1097Int& o)const
{
return m_iData < o.m_iData;
}
C1097Int& pow( int n)const
{
C1097Int iRet = 1, iCur = *this;
while (n)
{
if (n & 1)
{
iRet *= iCur;
}
iCur *= iCur;
n >>= 1;
}
return iRet;
}
C1097Int PowNegative1()
{
return pow(s_iMod - 2);
}
int ToInt()const
{
return m_iData;
}
private:
int m_iData = 0;;
static const int s_iMod = 1000000007;
};
int operator+(int iData, const C1097Int& int1097)
{
int iRet = int1097.operator+(C1097Int(iData)).ToInt();
return iRet;
}
int& operator+=(int& iData, const C1097Int& int1097)
{
iData = int1097.operator+(C1097Int(iData)).ToInt();
return iData;
}
int operator*(int iData, const C1097Int& int1097)
{
int iRet = int1097.operator*(C1097Int(iData)).ToInt();
return iRet;
}
int& operator*=(int& iData, const C1097Int& int1097)
{
iData = int1097.operator*(C1097Int(iData)).ToInt();
return iData;
}
class Solution {
public:
int numberOfUniqueGoodSubsequences(string binary) {
vector pre(2);
for (const auto& ch : binary)
{
vector dp(2);
if (‘0’ == ch)
{
pre[0] += pre[1];
}
else
{
pre[1] += pre[0];
pre[1] += 1;
}
}
return (pre[0] + pre[1] + (int)(-1 != binary.find(‘0’))).ToInt();
}
};
2023年7月
class Solution {
public:
int numberOfUniqueGoodSubsequences(string binary) {
bool bHasZero = binary[0] == ‘0’;
vector<C1097Int<>> pre(2);
pre[1] = (binary[0] == ‘1’);
for (int i = 1; i < binary.size(); i++)
{
vector<C1097Int<>> dp = pre ;
if (‘0’ == binary[i])
{
bHasZero = true;
dp[0] = pre[0] + pre[1];
}
else
{
dp[1] = pre[0] + pre[1] + 1;
}
pre.swap(dp);
}
return (C1097Int<>(bHasZero) + pre[0] + pre[1]).ToInt();
}
};
