有效的快递序列数目
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代码结果
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/*
* 题目思路:
* 给定 n 笔订单,每笔订单都需要快递服务。
* 需要计算所有有效的取货/交付顺序,使得每个订单的交付在取货之后。
* 本题使用 Java Stream 实现动态规划的思想。
* 定义 dp 数组并使用 IntStream 来计算每一项的值。
*/
import java.util.stream.IntStream;
public class DeliveryOrderStream {
public int countOrders(int n) {
long MOD = 1000000007;
long[] dp = new long[n + 1];
dp[0] = 1;
IntStream.rangeClosed(1, n).forEach(i -> dp[i] = dp[i - 1] * i % MOD * (2 * i - 1) % MOD);
return (int) dp[n];
}
public static void main(String[] args) {
DeliveryOrderStream order = new DeliveryOrderStream();
System.out.println(order.countOrders(1)); // 输出 1
System.out.println(order.countOrders(2)); // 输出 6
System.out.println(order.countOrders(3)); // 输出 90
}
}
解释
方法:
此题解利用数学组合的概念来计算所有有效的取货/交付序列数目。对于每个订单i,都有一个取货操作(Pi)和一个交付操作(Di)。每个订单的两个操作可以在序列中任意位置,但必须保证Di在Pi之后。因此,对于第i个订单,操作序列的位置可以看作是在已有的2*(i-1)个操作之后再添加两个新操作(Pi和Di),这两个新操作的相对位置有2个可能性(即Pi在前,Di在后)。而将这两个新操作插入到已有序列的任意位置的方法有2i-1个空隙可以选择。因此,对于第i个订单,其插入的排列方法总数为i*(2i-1)。故此,所有n个订单的有效序列数为连乘i*(2i-1)的结果,从i=1到i=n。
时间复杂度:
O(n)
空间复杂度:
O(1)
代码细节讲解
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对于每个订单的取货和交付操作来说,为什么选择的插入空隙数为`2i-1`而不是其他数目?
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在解释中提到,每个新订单的两个操作相对位置有两种可能,这是否意味着对于每个新订单的不同插入位置,操作顺序始终不变吗?
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题解中提及连乘i*(2i-1)的结果,这个表达式具体是如何推导出来的?
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代码中使用`res *= (i * (2 * i - 1)) % MOD`和`res = res % MOD`两次取余,这样做的目的是什么?
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