1220. Count Vowels Permutation

leetcode

#array#backtracking#csharp#leetcode#string

Task

: hard

Дано целое число n, ваша задача состоит в том, чтобы посчитать, сколько строк длины n можно сформировать по следующим правилам:

Каждый символ является строчной гласной буквой ('a', 'e', 'i', 'o', 'u')

Каждая гласная 'a' может быть только перед 'e'.

Каждая гласная 'e' может быть только перед 'a' или 'i'.

Каждая гласная 'i' не может быть перед другой 'i'.

Каждая гласная 'o' может быть только перед 'i' или 'u'.

Каждая гласная 'u' может быть только перед 'a'.

Так как ответ может быть слишком большим, верните его по модулю 10^9 + 7.

Пример:

Input: n = 2

Output: 10

Explanation: All possible strings are: "ae", "ea", "ei", "ia", "ie", "io", "iu", "oi", "ou" and "ua".

C# solution

matched/original

public class Solution {
    public int CountVowelPermutation(int n) {
        const int MOD = 1000000007;
        var a = new long[n];
        var e = new long[n];
        var i = new long[n];
        var o = new long[n];
        var u = new long[n];
        a[0] = 1;
        e[0] = 1;
        i[0] = 1;
        o[0] = 1;
        u[0] = 1;
        for (int k = 1; k < n; k++) {
            a[k] = (e[k - 1] + i[k - 1] + u[k - 1]) % MOD;
            e[k] = (a[k - 1] + i[k - 1]) % MOD;
            i[k] = (e[k - 1] + o[k - 1]) % MOD;
            o[k] = i[k - 1] % MOD;
            u[k] = (i[k - 1] + o[k - 1]) % MOD;
        }
        return (int)((a[n - 1] + e[n - 1] + i[n - 1] + o[n - 1] + u[n - 1]) % MOD);
    }
}

C++ solution

auto-draft, review before submit

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// Auto-generated C++ draft from the C# solution. Review containers, LINQ and helper types before submit.
class Solution {
public:
    public int CountVowelPermutation(int n) {
        const int MOD = 1000000007;
        var a = new long[n];
        var e = new long[n];
        var i = new long[n];
        var o = new long[n];
        var u = new long[n];
        a[0] = 1;
        e[0] = 1;
        i[0] = 1;
        o[0] = 1;
        u[0] = 1;
        for (int k = 1; k < n; k++) {
            a[k] = (e[k - 1] + i[k - 1] + u[k - 1]) % MOD;
            e[k] = (a[k - 1] + i[k - 1]) % MOD;
            i[k] = (e[k - 1] + o[k - 1]) % MOD;
            o[k] = i[k - 1] % MOD;
            u[k] = (i[k - 1] + o[k - 1]) % MOD;
        }
        return (int)((a[n - 1] + e[n - 1] + i[n - 1] + o[n - 1] + u[n - 1]) % MOD);
    }
}

Java solution

matched/original

class Solution {
    public int countVowelPermutation(int n) {

        long[] aVowelPermutationCount = new long[n];
        long[] eVowelPermutationCount = new long[n];
        long[] iVowelPermutationCount = new long[n];
        long[] oVowelPermutationCount = new long[n];
        long[] uVowelPermutationCount = new long[n];

        aVowelPermutationCount[0] = 1L;
        eVowelPermutationCount[0] = 1L;
        iVowelPermutationCount[0] = 1L;
        oVowelPermutationCount[0] = 1L;
        uVowelPermutationCount[0] = 1L;

        int MOD = 1000000007;

        for (int i = 1; i < n; i++) {
            aVowelPermutationCount[i] = (eVowelPermutationCount[i - 1] + iVowelPermutationCount[i - 1] + uVowelPermutationCount[i - 1]) % MOD;
            eVowelPermutationCount[i] = (aVowelPermutationCount[i - 1] + iVowelPermutationCount[i - 1]) % MOD;
            iVowelPermutationCount[i] = (eVowelPermutationCount[i - 1] + oVowelPermutationCount[i - 1]) % MOD;
            oVowelPermutationCount[i] = iVowelPermutationCount[i - 1] % MOD;
            uVowelPermutationCount[i] = (iVowelPermutationCount[i - 1] + oVowelPermutationCount[i - 1]) % MOD;
        }

        long result = 0L;

        result = (aVowelPermutationCount[n - 1] + eVowelPermutationCount[n - 1] + iVowelPermutationCount[n - 1] + oVowelPermutationCount[n - 1] + uVowelPermutationCount[n - 1]) % MOD;

        return (int)result;
    }
}

Python solution

matched/original

class Solution:
    def countVowelPermutation(self, n: int) -> int:
        MOD = 1000000007
        a = [0] * n
        e = [0] * n
        i = [0] * n
        o = [0] * n
        u = [0] * n
        
        a[0] = e[0] = i[0] = o[0] = u[0] = 1
        
        for k in range(1, n):
            a[k] = (e[k - 1] + i[k - 1] + u[k - 1]) % MOD
            e[k] = (a[k - 1] + i[k - 1]) % MOD
            i[k] = (e[k - 1] + o[k - 1]) % MOD
            o[k] = i[k - 1] % MOD
            u[k] = (i[k - 1] + o[k - 1]) % MOD
        
        return (a[n - 1] + e[n - 1] + i[n - 1] + o[n - 1] + u[n - 1]) % MOD

Explanation

Algorithm

Инициализация массивов и начальных условий:

Инициализируйте пять одномерных массивов размером n для хранения количества строк, оканчивающихся на каждую гласную.

Установите первый элемент в каждом массиве равным 1, так как для строк длиной 1 существует только одна возможная строка для каждой гласной.

Заполнение массивов в соответствии с правилами:

Проходите по длине строки от 1 до n.

Обновляйте значения массивов, следуя правилам для каждой гласной, учитывая предыдущие значения.

Суммирование и возврат результата:

Возьмите сумму последних элементов всех пяти массивов.

Верните результат по модулю 10^9 + 7.

😎