吉哥系列故事――恨7不成妻 HDU - 4507(数位dp 加强)

题目

单身!
  依然单身!
  吉哥依然单身!
  DS级码农吉哥依然单身!
  所以,他生平最恨情人节,不管是214还是77,他都讨厌!
  
  吉哥观察了214和77这两个数,发现:
  2+1+4=7
  7+7=72
  77=7
11
  最终,他发现原来这一切归根到底都是因为和7有关!所以,他现在甚至讨厌一切和7有关的数!

什么样的数和7有关呢?

如果一个整数符合下面3个条件之一,那么我们就说这个整数和7有关——
  1、整数中某一位是7;
  2、整数的每一位加起来的和是7的整数倍;
  3、这个整数是7的整数倍;

现在问题来了:吉哥想知道在一定区间内和7无关的数字的平方和。
Input
输入数据的第一行是case数T(1 <= T <= 50),然后接下来的T行表示T个case;每个case在一行内包含两个正整数L, R(1 <= L <= R <= 10^18)。
Output
请计算[L,R]中和7无关的数字的平方和,并将结果对10^9 + 7 求模后输出。
Sample Input

3
1 9
10 11
17 17

Sample Output

236
221
0

解释

dp[pos][num][sum]代表在第pos位置,从最高位到pos位的数的位的值相加余7的结果,从最高位到pos位的数的值(例如3210,pos = 2, sum = 32%7)相加余7的结果,的状态。状态内存了在当前状态下,后面符合条件的数量dp.cnt,这些符合条件的数的数值和dp.num(不是数位和),数值平方的和dp.sum。
简单来说,就是借助子状态的也就是pos-1位i不同情况的所有子状态的和(满足条件的数的个数,数字和,平方和),推出pos位的状态,不停推导答案出来为止。整个过程实际是dfs先逆推,再递归上来得到的。
转移方程为 dp[pos][num][sum] = dp[pos-1][?][?](i从0到up,且i != 7) ,设当前为now, 子状态为next[i], now,cnt += next[i].cnt ;all right condition of i.
now.num += next[i].num + inext[i].cnt10^(pos); all right condition of i.
now.sum += next[i].num2i10^(pos)+ii10 ^ (pos2)*next[i].cnt +next[i].sum; all right condition of i.
通过两个数相加的平方展开,不断再展开,展开到底,发现我们可以算当前位数的贡献,对于数字和的贡献,以及答案平方和的贡献。基于此用数位dp。

#include <cstdio>
#include <cstring>
#define ll long long
ll const mod = 1e9+7;
using namespace std;
struct node{
	ll num, sum, cnt;
	node(){
		cnt = -1, num = sum = 0;
	} 
	node(ll a, ll b, ll c):cnt(a),num(b), sum(c){} 
}dp[20][8][8];
int dig[20];
ll h[20];
node dfs(int pos, int num, int sum, int limit){
	if(pos == -1) return num && sum ? node(1, 0,0):node(0,0,0);
	if(!limit&& dp[pos][num][sum].cnt!= -1) return dp[pos][num][sum];
	int up = limit? dig[pos]:9;
	node ans(0,0,0), temp;
	for(int i = 0; i <= up; i++){
		if(i == 7) continue;
		temp = dfs(pos-1, (num+i)%7, (sum*10+i)%7, limit && i == up);
		ans.cnt =(ans.cnt +temp.cnt)%mod;
		ans.num = (ans.num + (i*h[pos]%mod*temp.cnt%mod + temp.num)%mod)%mod;
		ans.sum = (ans.sum + 2*i*h[pos]%mod*temp.num%mod + temp.sum)%mod;
		ans.sum = (ans.sum + i*i*h[pos]%mod*h[pos]%mod*temp.cnt%mod)%mod;
	}
	if(!limit) dp[pos][num][sum] = ans;
	return ans;
}

ll slove(ll x){
	int pos = 0;
	while(x){
		dig[pos++] = x%10;
		x /= 10;
	}
	node ans = dfs(pos-1, 0, 0, 1);
	return ans.sum;
}
int main(){
	int t;
	ll n, m;
	scanf("%d", &t);
	h[0] = 1;
	for(int i = 1; i <= 19; i++)
		h[i] = (h[i-1] * 10) %mod;
	while(t--){
		scanf("%I64d %I64d", &n, &m);
		printf("%I64d\n", (slove(m)-slove(n-1) + mod)%mod);
	}
	return 0;
} 
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