[Hard] NumberLabyrinthDiv1
Topcoder SRM 509 Div1
숫자가 써있는 칸과 목적지의 좌표값은 전부 1 이상이다. 즉, (0, y), (x, 0) 에는 전부 숫자가 써있지 않다.
따라서 K가 2 이상이면
(0, 0) 에 xFinish를 씀 -> (xFinish, 0) 에 yFinish를 씀 -> (xFinish, yFinish)
혹은 (0, 0) 에 yFinish를 씀 -> (0, yFinish) 에 xFinish를 씀 -> (xFinish, yFinish)
로 이동해서 최단거리 xFinish + yFinish - 1 만에 이동할 수 있고
K가 1 이하이면 목적지에 도달하는 것이 불가능하다.
우리는 최단거리로 이동하는 경로의 가짓수를 알고 싶은데, 최단거리가 xFinish + yFinish - 1 이므로
무조건 오른쪽, 아래 방향으로만 움직여야 한다는 사실을 알 수 있다.
다음과 같은 점들을 '중요한 점' 이라고 하자.
1) (0, 0)
2) (xFinish, yFinish)
3) (X[i], Y[i]) (숫자가 써있는 점)
4) (X[i] + val[i], Y[i])
5) (X[i], Y[i] + val[i])
'중요한 점'들을 모아 x, y 순으로 정렬해놓자. (0번 중요한점 은 출발지, N-1번 중요한점 은 도착지가 됨)
여러단계의 DP로 문제를 해결할 수 있다.
freemoveWays[i][j][k] = i번 중요한 점 에서 j번 중요한 점 까지 숫자를 k번 써서 갈 수 있는 경우의 수
격자 상에 숫자가 써있는 칸이 하나도 없다고 가정함
dx == 0 && dy > 0
-> comb[dy-1][k-1]
dy == 0 && dx > 0
-> comb[dx-1][k-1]
dx > 0 && dy > 0
-> sum( comb[k][h] * comb[dx-1][h-1] * comb[dy-1][k-h-1] , 0 <= h <= k )
emptyWaysEmptyStart[i][j][k] = i번 중요한 점 에서 j번 중요한 점 까지
숫자가 써있던 칸을 밟지 않으면서 숫자를 k번 써서 갈 수 있는 경우의 수
그런데 i번에는 숫자가 써있지 않음
= freemoveWays[i][j][k] - sum( freemoveWays[i][mid][p] * emptyWaysEmptyStart[mid][j][k-p] )
( i < mid < j , 0 <= p <= k , mid번 칸에는 숫자가 써있어야 함 )
격자 상에 숫자가 써있는 칸이 하나도 없을 때 i->j로 이동하는 경우의 수 에서
실제로 숫자가 써있는 칸을 하나 이상 밟은 경우의 수를 빼준 것이다.
그렇다면 숫자가 써있는 칸을 하나 이상 밟은 경우의 수는 어떻게 구할까?
mid번은 경로 상에서 마지막으로 밟은 숫자가 써있는 칸이다. 그곳까지는 자유롭게 진행하고
mid->j 로 갈 때 숫자가 써있던 칸을 밟지 않는 경로를 세어주는 것이다.
emptyWays[i][j][k] = i번 중요한 점 에서 j번 중요한 점 까지
숫자가 써있던 칸을 밟지 않으면서 숫자를 k번 써서 갈 수 있는 경우의 수
i번 중요한점에 숫자가 써있지 않은 경우
-> emptyWaysEmptyStart[i][j][k]
i번 중요한점에 숫자가 써있는 경우
-> (x[i] + val[i], y[i]) 혹은 (x[i], y[i] + val[i]) 로 뛰게 될텐데 그곳의 번호를 p라 하면
p == j 라면 도착한 것이므로 k == 0 이어야 말이 된다. 이때는 +1
p에 숫자가 써있지 않다면 그곳으로 점프할 수 있다. 이때는 +emptyWaysEmptyStart[p][j][k]
p에 숫자가 써있다면 조건에 맞지 않음
D[i][k] = (0, 0) 에서 i번 중요한 점 까지 숫자를 k번 써서 갈 수 있는 경우의 수
= sum( D[j][k-p] * emptyWays[i][j][p] , 0 <= j < i , 0 <= p <= k , j번 칸에는 숫자가 써있어야 함 || j == 0 )
D[0][0] = 1
D[0][k] = 0
j번은 경로 상에서 마지막으로 밟은 숫자가 써있는 칸이다. 그곳까지는 일반적으로 진행하고
j->i 로 갈 때 숫자가 써있던 칸을 밟지 않는 경로를 세어주는 것이다.
이렇게 세면 중복이 없다.
답은 sum( D[N-1][k] , 2 <= k <= K )