1931. 用三种不同颜色涂色网格

1931. 用三种不同颜色涂色网格

💡 原文英文,约700词,阅读约需3分钟。
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内容提要

给定一个 m x n 的网格,要求用红、绿、蓝三种颜色涂色,且相邻单元格不能同色。使用动态规划和位掩码生成有效的列配置,计算涂色方式,结果需对 10^9 + 7 取模。

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关键要点

  • 给定一个 m x n 的网格,要求用红、绿、蓝三种颜色涂色。

  • 相邻单元格不能同色,结果需对 10^9 + 7 取模。

  • 示例1:输入 m = 1, n = 1,输出为 3。

  • 示例2:输入 m = 1, n = 2,输出为 6。

  • 示例3:输入 m = 5, n = 5,输出为 580986。

  • 使用动态规划和位掩码生成有效的列配置。

  • 生成有效列配置:使用回溯法生成每列的有效颜色配置。

  • 预计算兼容转移:确定哪些列配置可以相邻。

  • 动态规划:计算每列的涂色方式,使用转移矩阵更新 DP 数组。

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延伸解读

动态规划的应用

本文通过动态规划解决了一个复杂的涂色问题,展示了如何利用状态转移和位掩码来高效计算涂色方式。这种方法不仅适用于本问题,也可以推广到其他类似的组合优化问题中,帮助读者理解动态规划的广泛应用场景。

位掩码的优势

使用位掩码来表示列配置,可以有效减少内存使用和计算复杂度。通过将颜色状态压缩为整数,程序能够快速判断相邻列的兼容性,这在处理大规模数据时尤为重要。读者在设计算法时可以考虑类似的优化策略。

结果的模运算

由于结果可能非常庞大,本文强调了对结果进行模运算的重要性。这不仅避免了整数溢出,还确保了计算的可行性。读者在处理大数计算时应时刻关注结果的范围,合理使用模运算以保持结果的有效性。

延伸问答

如何用三种颜色涂色一个 m x n 的网格?

可以用红、绿、蓝三种颜色涂色,且相邻单元格不能同色。

涂色方式的计算结果需要做什么处理?

结果需对 10^9 + 7 取模。

给定 m = 1 和 n = 2,涂色的输出结果是什么?

输出结果为 6。

如何生成有效的列配置?

使用回溯法生成每列的有效颜色配置,确保相邻单元格不同色。

动态规划在涂色计算中起什么作用?

动态规划用于计算每列的涂色方式,并使用转移矩阵更新 DP 数组。

如何预计算兼容转移?

确定哪些列配置可以相邻,存储在转移矩阵中。

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