A6577. 「NOI2021」机器人游戏
编程题
NOI/NOI+/CTSC
知识点
题目描述
小 R 有 $m$($1 \le m \le 1000$)个机器人和 $m$ 张纸带,第 $i$($1 \le i \le m$)个机器人负责对第 $i$ 张纸带进行操作。对于每张纸带,它们都被从左到右分成了 $n$($1 \le n \le 32$)个格子,依次编号为 $0, 1, \ldots , n - 1$。每个格子有 $3$ 种状态:1. 格子上写有数字 $0$;2. 格子上写有数字 $1$;3. 格子是一个空格子。
在任意时刻,机器人**必须**站在纸带上的一个格子中。在设定好机器人在纸带上的初始位置后,第 $i$ 个机器人会依次执行预先设定的操作序列 $S_i$,操作由
1.
2.
3.
4.
第 $i$ 张纸带的状态可以用一个长度为 $n$ 的序列表示,每个元素为
可以发现,如果一个格子为空,那么机器人永远不会修改它。所以每个机器人都有如下特性:如果第 $i$ 个机器人所在的纸带上的**所有格子**都为空,那么它就不会执行任何操作,它的输出即为所有格子都为空。
现在小 R 给定了每一个机器人的输入 $X_i$(即每张纸带的初始状态)以及目标输出 $Y_i$。小 R 希望小 D 找到一个位置 $p$($0 \le p < n$),使得**所有机器人**都能以其所在纸带的第 $p$ 个格子为初始位置,在不爆炸的情况下执行完所有操作,并且满足第 $i$ 个机器人的输出为 $Y_i$。
小 D 花了几毫秒解决了问题,现在他想知道,有多少个输入和输出的组合方式使得上述问题有解,即有多少种为每个机器人设定输入 $X_0, X_1, \ldots , X_{m - 1}$ 和目标输出 $Y_0, Y_1, \ldots , Y_{m - 1}$ 的方式,使得至少存在一个位置 $p$($0 \le p < n$),使得所有机器人都能以其所在纸带的第 $p$ 个格子为起点,在不爆炸的情况下执行完所有操作,且满足第 $i$ 个机器人的输出为 $Y_i$。请你帮助小 D 解决这个问题,由于最终的答案可能很大,请你输出答案对 ${10}^9 + 7$ 取模后的余数。
两个组合方式不同当且仅当,存在至少一个机器人,它的输入或是目标输出在两个方式中不同。
在任意时刻,机器人**必须**站在纸带上的一个格子中。在设定好机器人在纸带上的初始位置后,第 $i$ 个机器人会依次执行预先设定的操作序列 $S_i$,操作由
R、0、1、* 四种字符组成,其中:1.
R 表示机器人向右走一格,如果右边没有格子,则机器人会原地爆炸;2.
0 表示如果机器人所在格子非空,则将该格子上的数字改为 $0$,否则不修改;3.
1 表示如果机器人所在格子非空,则将该格子上的数字改为 $1$,否则不修改;4.
* 表示如果机器人所在格子非空,则将格子上的数字 $x$ 改为 $1 - x$,否则不修改。第 $i$ 张纸带的状态可以用一个长度为 $n$ 的序列表示,每个元素为
0、1 或 -(空格子),依次表示其每个格子的状态。第 $i$ 张纸带的初始状态称为机器人 $i$ 的输入 $X_i$,操作执行完成后纸带的状态称为机器人 $i$ 的输出 $Y_i$。注意,如果机器人爆炸了,那么这个机器人就没有输出。可以发现,如果一个格子为空,那么机器人永远不会修改它。所以每个机器人都有如下特性:如果第 $i$ 个机器人所在的纸带上的**所有格子**都为空,那么它就不会执行任何操作,它的输出即为所有格子都为空。
现在小 R 给定了每一个机器人的输入 $X_i$(即每张纸带的初始状态)以及目标输出 $Y_i$。小 R 希望小 D 找到一个位置 $p$($0 \le p < n$),使得**所有机器人**都能以其所在纸带的第 $p$ 个格子为初始位置,在不爆炸的情况下执行完所有操作,并且满足第 $i$ 个机器人的输出为 $Y_i$。
小 D 花了几毫秒解决了问题,现在他想知道,有多少个输入和输出的组合方式使得上述问题有解,即有多少种为每个机器人设定输入 $X_0, X_1, \ldots , X_{m - 1}$ 和目标输出 $Y_0, Y_1, \ldots , Y_{m - 1}$ 的方式,使得至少存在一个位置 $p$($0 \le p < n$),使得所有机器人都能以其所在纸带的第 $p$ 个格子为起点,在不爆炸的情况下执行完所有操作,且满足第 $i$ 个机器人的输出为 $Y_i$。请你帮助小 D 解决这个问题,由于最终的答案可能很大,请你输出答案对 ${10}^9 + 7$ 取模后的余数。
两个组合方式不同当且仅当,存在至少一个机器人,它的输入或是目标输出在两个方式中不同。
输入格式
从文件
第一行包含两个正整数 $n, m$,分别表示每张纸带上的格子数和纸带数量。
接下来 $m$ 行,第 $i$ 行输入一个仅包含
robot.in 读入数据。第一行包含两个正整数 $n, m$,分别表示每张纸带上的格子数和纸带数量。
接下来 $m$ 行,第 $i$ 行输入一个仅包含
R 0 1 * 这四种字符的字符串 $S_i$,表示第 $i$ 个机器人的操作序列。输出格式
输出到文件
仅一行一个正整数,表示答案模 ${10}^9 + 7$ 后的余数。
robot.out 中。仅一行一个正整数,表示答案模 ${10}^9 + 7$ 后的余数。
输入输出样例
输入 #1
2 1 1R*
输出 #1
9
输入 #2
3 2 1R0 *
输出 #2
1468
说明/提示
对于所有测试点:$1 \le n \le 32$,$1 \le m \le 1000$,$1 \le \lvert S_i \rvert \le 100$。
| 测试点编号 | $n \le$ | $m \le$ | 特殊限制 |
|:-:|:-:|:-:|:-:|
| $1 \sim 2$ | $1$ | $1$ | 无 |
| $3$ | $8$ | $1$ | 无 |
| $4$ | $16$ | $1$ | 无 |
| $5 \sim 6$ | $32$ | $1$ | 无 |
| $7$ | $16$ | $5$ | 无 |
| $8 \sim 10$ | $32$ | $5$ | 无 |
| $11 \sim 12$ | $16$ | $1000$ | 无 |
| $13 \sim 15$ | $32$ | $1000$ | A |
| $16 \sim 21$ | $32$ | $1000$ | B |
| $22 \sim 25$ | $32$ | $1000$ | 无 |
特殊限制 A:操作序列中不存在
特殊限制 B:每个操作序列中,
| 测试点编号 | $n \le$ | $m \le$ | 特殊限制 |
|:-:|:-:|:-:|:-:|
| $1 \sim 2$ | $1$ | $1$ | 无 |
| $3$ | $8$ | $1$ | 无 |
| $4$ | $16$ | $1$ | 无 |
| $5 \sim 6$ | $32$ | $1$ | 无 |
| $7$ | $16$ | $5$ | 无 |
| $8 \sim 10$ | $32$ | $5$ | 无 |
| $11 \sim 12$ | $16$ | $1000$ | 无 |
| $13 \sim 15$ | $32$ | $1000$ | A |
| $16 \sim 21$ | $32$ | $1000$ | B |
| $22 \sim 25$ | $32$ | $1000$ | 无 |
特殊限制 A:操作序列中不存在
R。特殊限制 B:每个操作序列中,
R 的数量至多 $15$ 个。