统计打字方案数

2025-01-19

题目:

Alice 在给 Bob 用手机打字。数字到字母的 对应 如下图所示。

img

为了 打出 一个字母,Alice 需要 对应字母 i 次,i 是该字母在这个按键上所处的位置。

  • 比方说,为了按出字母 's' ,Alice 需要按 '7' 四次。类似的, Alice 需要按 '5' 两次得到字母 'k'
  • 注意,数字 '0''1' 不映射到任何字母,所以 Alice 使用它们。

但是,由于传输的错误,Bob 没有收到 Alice 打字的字母信息,反而收到了 按键的字符串信息

  • 比方说,Alice 发出的信息为 "bob" ,Bob 将收到字符串 "2266622"

给你一个字符串 pressedKeys ,表示 Bob 收到的字符串,请你返回 Alice 总共可能发出多少种文字信息

由于答案可能很大,将它对 109 + 7 取余 后返回。

示例 1:

输入:pressedKeys = "22233"
输出:8
解释:
Alice 可能发出的文字信息包括:
"aaadd", "abdd", "badd", "cdd", "aaae", "abe", "bae" 和 "ce" 。
由于总共有 8 种可能的信息,所以我们返回 8 。

示例 2:

输入:pressedKeys = "222222222222222222222222222222222222"
输出:82876089
解释:
总共有 2082876103 种 Alice 可能发出的文字信息。
由于我们需要将答案对 109 + 7 取余,所以我们返回 2082876103 % (109 + 7) = 82876089 。

提示:

  • 1 <= pressedKeys.length <= 105
  • pressedKeys 只包含数字 '2''9'

思路:

本质上是 70. 爬楼梯,每次可以跳 1 到 3 或者 1 到 4 个台阶,计算跳 cnt 个台阶的方案数。其中 cnt 表示连续相同子串的长度。

对于字符不为 7 或 9 的情况,定义一个类似爬楼梯的 DP,即 f[i] 表示长为 i 的只有一种字符的字符串所对应的文字信息种类数,我们可以将末尾的 1 个、2 个或 3 个字符变成一个字母,那么有转移方程

f[i]=f[i−1]+f[i−2]+f[i−3]
对于字符为 7 或 9 的情况,定义 g[i] 表示长为 i 的只有一种字符的字符串对应的文字信息种类数,可以得到类似的转移方程

g[i]=g[i−1]+g[i−2]+g[i−3]+g[i−4]
由于各个组(连续相同子串)的打字方案互相独立,根据乘法原理,把各个组的方案数相乘,即为答案。

代码:

const int MOD = 1'000'000'007;
const int MX = 100'001;

long long f[MX], g[MX];

int init = []() {
    f[0] = g[0] = 1;
    f[1] = g[1] = 1;
    f[2] = g[2] = 2;
    f[3] = g[3] = 4;
    for (int i = 4; i < MX; ++i) {
        f[i] = (f[i - 1] + f[i - 2] + f[i - 3]) % MOD;
        g[i] = (g[i - 1] + g[i - 2] + g[i - 3] + g[i - 4]) % MOD;
    }
    return 0;
}();

class Solution {
public:
    int countTexts(string s) {
        long long ans = 1;
        int cnt = 0;
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char c = s[i];
            cnt++;
            if (i == s.length() - 1 || c != s[i + 1]) {
                ans = ans * (c != '7' && c != '9' ? f[cnt] : g[cnt]) % MOD;
                cnt = 0;
            }
        }
        return ans;
    }
};