洛谷p1464c语言

<think>好的，我现在要帮用户解答洛谷P1464的问题，首先我得先确定用户的问题是什么。题目编号是P1464，但用户提到的是C语言，所以可能题目需要用C语言来解决。不过用户可能想了解题目的内容、解题思路或者具体的代码实现。 首先，我需要回忆一下洛谷P1464的题目内容。洛谷的题目编号可能会更新，但根据记忆，P1464应该是一个关于函数递归调用的题目，可能与记忆化搜索或动态规划有关。题目的大意是给定一个递归函数w(a, b, c)，并规定当a、b、c中任意一个小于等于0时返回1，当任何一个大于20时返回w(20,20,20)。其他情况下根据a、b、c的大小关系递归调用，并最终计算某个结果。但由于直接递归会导致大量的重复计算，导致超时，所以必须采用记忆化存储已计算的结果，避免重复计算。 接下来，我需要确认用户的需求。用户可能遇到了这个题目，需要知道如何用C语言实现，或者需要解题思路。他们可能已经尝试过直接递归，但发现效率不够，需要优化方法，比如记忆化。 首先，我应该先描述题目，确保用户和我在同一页上。题目通常给出具体的递归定义，用户需要根据这个定义实现函数，并处理输入输出。例如，输入多组测试数据，输出对应的w(a,b,c)的值，同时要注意题目中的条件，比如任何参数超过20则视为20，这样可以减少计算量。 然后，解题思路的关键点在于如何避免重复计算。直接递归会有指数级的时间复杂度，因为每次调用都会分解成多个子问题。这时候需要记忆化技术，即用一个三维数组来存储已经计算过的结果，下次需要时直接取出，避免重复计算。这在C语言中可以通过定义一个三维数组来实现，比如int memo[21][21][21]，因为题目中参数超过20的会被处理成20，所以数组的大小是21x21x21。 接下来需要考虑如何实现这个记忆化。在每次计算w(a,b,c)之前，先检查memo[a][b][c]是否已经计算过，如果有就直接返回，否则按照递归定义计算，并将结果保存到memo中。需要注意的是，参数在处理前可能需要被截断到20，如果超过的话。例如，在进入函数前，先判断a、b、c是否大于20，如果是的话，统一处理为20，这样可以减少数组的维度和计算量。 然后，关于输入输出的处理。题目可能要求输入多组测试用例，直到输入三个-1为止。每次输入三个数a、b、c，输出w(a,b,c)的值。在C语言中，可以使用循环读取scanf的输入，直到满足终止条件。 现在，我需要考虑可能的错误点。例如，数组的初始化是否正确，递归的条件是否正确处理，特别是边界条件，比如a、b、c小于等于0的情况。此外，需要注意在存储到memo之前，是否已经将参数处理到0-20的范围，因为数组的索引不能是负数，而题目中当参数小于等于0时返回1，所以在处理参数时，如果参数<=0，可以直接返回1，不需要存储到memo中。或者，在进入函数时，先处理参数，将小于等于0的参数统一视为0或直接处理返回1。 可能的实现步骤： 1. 预处理参数：在计算w(a,b,c)之前，先将每个参数转换为不超过20的值。例如，如果a>20，则a=20；同样处理b和c。如果任何参数<=0，则直接返回1。 2. 记忆化数组的初始化：使用一个三维数组memo[21][21][21]，初始值设为-1，表示未计算。每次计算前检查对应的位置是否为-1，如果不是，直接返回存储的值。 3. 递归函数的实现：按照题目给出的递归公式，分解各个情况，递归调用函数，并将结果保存到memo中。 4. 输入输出的处理：循环读取输入，直到遇到-1 -1 -1，每个输入处理后输出结果。 在C语言中，需要注意函数的递归调用可能会导致栈溢出，但由于记忆化的优化，递归深度会被限制，因为参数已经被限制在0-20之间，所以不会出现太深的递归。例如，当a、b、c都是20的时候，递归可能会分解为多个子调用，但由于记忆化，每个子问题只会计算一次，所以总的调用次数是有限的。 可能的代码结构： - 定义全局的三维数组memo。 - 实现递归函数w(a,b,c)。 - 主函数处理输入输出。 例如： ```c #include <stdio.h> #include <string.h> int memo[21][21][21]; int w(int a, int b, int c) { if (a <=0 || b <=0 || c <=0) return 1; if (a >20 || b >20 || c >20) return w(20,20,20); if (memo[a][b][c] != -1) return memo[a][b][c]; if (a < b && b < c) { memo[a][b][c] = w(a,b,c-1) + w(a,b-1,c-1) - w(a,b-1,c); } else { memo[a][b][c] = w(a-1,b,c) + w(a-1,b-1,c) + w(a-1,b,c-1) - w(a-1,b-1,c-1); } return memo[a][b][c]; } int main() { int a, b, c; memset(memo, -1, sizeof(memo)); // 初始化为-1 while (scanf("%d%d%d", &a, &b, &c) != EOF) { if (a == -1 && b == -1 && c == -1) break; printf("w(%d, %d, %d) = %d\n", a, b, c, w(a,b,c)); } return 0; } ``` 这里需要注意的是，在每次调用w函数之前，参数已经被处理成不超过20的值。例如，当a>20时，函数内部会调用w(20,20,20)，而memo数组的大小正好是21x21x21，所以不会有数组越界的问题。 另外，初始化memo数组为-1，表示未被计算过。每次计算完一个结果后，存入memo中，这样下次遇到同样的参数时就可以直接取出结果。 测试的时候，例如题目中的样例输入，比如输入1 1 1，应该返回2；输入2 2 2，返回4；输入20 20 20，返回结果（具体数值可能根据递归公式而定）。 用户可能遇到的错误包括忘记处理参数超过20的情况，或者在递归条件中的判断顺序错误，导致数组越界或者错误的结果。另外，在记忆化数组的初始化时，必须确保所有可能用到的位置都被正确初始化，否则可能导致错误的值被读取。 最后，需要提醒用户，虽然递归在这里可行，但由于C语言的递归深度限制，如果参数没有被正确处理的话，可能会导致栈溢出。但在这个题目中，由于参数被限制在20以内，所以递归深度不会太大，可以安全使用。</think>### 洛谷 P1464 题解（C语言实现） #### **题目概述** **题目编号**：P1464 **题目名称**：Function **考察重点**：递归、记忆化搜索（避免重复计算） --- #### **题目描述** 定义一个递归函数 $w(a, b, c)$，规则如下： 1. 若 $a \leq 0$ 或 $b \leq 0$ 或 $c \leq 0$，返回 $1$。 2. 若 $a > 20$ 或 $b > 20$ 或 $c > 20$，返回 $w(20, 20, 20)$。 3. 若 $a < b$ 且 $b < c$，返回 $w(a, b, c-1) + w(a, b-1, c-1) - w(a, b-1, c)$。 4. 其他情况返回： $$w(a-1, b, c) + w(a-1, b-1, c) + w(a-1, b, c-1) - w(a-1, b-1, c-1)$$ **输入**：多组测试数据，每组输入三个整数 $a, b, c$，以 `-1 -1 -1` 结束。 **输出**：按格式输出 $w(a, b, c)$ 的结果。 --- #### **解题思路** 1. **直接递归的问题** 直接按题意递归会导致大量重复计算，时间复杂度为指数级，无法通过题目时间限制。 2. **优化方法：记忆化搜索** - 使用三维数组 `memo[21][21][21]` 存储已计算的结果。 - 若结果已存储，直接返回；否则计算后存储，避免重复计算。 3. **参数预处理** - 若 $a, b, c$ 中任意值超过 $20$，统一视为 $20$（题目规则2）。 - 若任意值小于等于 $0$，直接返回 $1$（题目规则1）。 --- #### **代码实现** ```c #include <stdio.h> #include <string.h> int memo[21][21][21]; // 记忆化数组 int w(int a, int b, int c) { // 边界条件处理 if (a <= 0 || b <= 0 || c <= 0) return 1; if (a > 20 || b > 20 || c > 20) return w(20, 20, 20); // 检查是否已计算过 if (memo[a][b][c] != -1) return memo[a][b][c]; // 递归计算并存储结果 if (a < b && b < c) { memo[a][b][c] = w(a, b, c-1) + w(a, b-1, c-1) - w(a, b-1, c); } else { memo[a][b][c] = w(a-1, b, c) + w(a-1, b-1, c) + w(a-1, b, c-1) - w(a-1, b-1, c-1); } return memo[a][b][c]; } int main() { int a, b, c; memset(memo, -1, sizeof(memo)); // 初始化记忆数组为-1（未计算） while (1) { scanf("%d%d%d", &a, &b, &c); if (a == -1 && b == -1 && c == -1) break; printf("w(%d, %d, %d) = %d\n", a, b, c, w(a, b, c)); } return 0; } ``` --- #### **关键点解释** 1. **记忆化数组** - 大小为 $21 \times 21 \times 21$，因为参数超过 $20$ 会被截断为 $20$。 - 初始值为 `-1`，表示未计算。 2. **递归终止条件** - 参数小于等于 $0$ 时返回 $1$。 - 参数超过 $20$ 时递归调用 `w(20, 20, 20)`。 3. **时间复杂度优化** - 每个三元组 $(a, b, c)$ 仅计算一次，时间复杂度降至 $O(21^3)$。 --- #### **测试用例示例** 输入： ``` 1 1 1 2 2 2 -1 -1 -1 ``` 输出： ``` w(1, 1, 1) = 2 w(2, 2, 2) = 4 ``` --- #### **总结** 通过记忆化搜索将指数级复杂度优化为线性，确保在合理时间内完成计算。代码需注意参数预处理和记忆化数组的初始化。