C++ 谁能降低我代码的复杂性呢。Codeforces Round113第2部分的问题E

问题的链接：

问题陈述：

*给你一个四面体。让我们用字母A、B、C和D相应地标记它的顶点

一只蚂蚁站在四面体的顶点D上。蚂蚁很活跃，不会闲着。在每个时刻，他都会沿着四面体的某个边缘从一个顶点跨到另一个顶点。蚂蚁不能站在一个地方。 你不需要做很多事情来解决这个问题：你的任务是计算蚂蚁从初始顶点D到自身的方式的数量，精确到n步。换句话说，要求您找出从顶点D到自身长度为n的不同循环路径的数量。由于数字可能相当大，您应该以100000007（10^9）为单位打印它 + 7） *

输入： 第一行只包含整数n（1） ≤ N ≤ 107）-循环路径的所需长度

输出： 打印唯一的整数-所需的方式数，模为100000007（10e9 + 7）

示例：输入n=2，输出：3 输入n=4，输出：21

我解决问题的方法： 我已经编写了一个递归代码，它接受两个输入n和当前索引，然后我将遍历并探索所有可能的组合

#include<iostream>
using namespace std;
#define mod 10000000
#define ll long long   
ll count_moves=0;
ll count(ll n, int present)
{   
    if(n==0 and present==0) count_moves+=1, count_moves%=mod;  //base_condition
    else if(n>1){   //Generating All possible Combinations 
        count(n-1,(present+1)%4);
        count(n-1,(present+2)%4);
        count(n-1,(present+3)%4);
    }
    else if(n==1 and present) count(n-1,0);
}

int main()
{
    ll n;  cin>>n;
    if(n==1) { 
         cout<<"0";  return;   
    } 
    count(n,0);
    cout<<count_moves%mod;
}

#包括
使用名称空间std；
#定义模10000000
#定义ll long long
ll count_moves=0；
ll计数（ll n，整数当前）
{   
如果（n==0和present==0）count\u moves+=1，count\u moves%=mod；//基本条件
else如果（n>1）{//生成所有可能的组合
计数（n-1，（存在+1）%4）；
计数（n-1，（存在+2）%4）；
计数（n-1，（存在+3）%4）；
}
如果（n==1且存在）计数（n-1,0）；
}
int main（）
{
ll n；cin>>n；
如果（n==1）{
我相信你的问题之一是你在重新计算东西

以n=4为例，[0,3]中x的计数（3，x）被调用3次

但是，如果制作了一个std:：map，则可以保存（n，present）对的值，并且只计算每个值一次

这将占用更多空间。完成后，地图将是4*（n-1）大。这可能仍然太大，无法容纳10^9

您可以做的另一件事是多线程。每个对count的调用都会引发它自己的线程。如果您决定使用它，那么在更改全局计数和std:：map的状态时，您需要注意线程安全

编辑：
计算[1，n-1]中n的计数（n，x）一次，然后计算[0,3]中的计数[n，0]=a*计数（n-1,1）+b*计数（n-1,2）+c*计数（n-1,3）

如果你能找出a，b，c被赋予n的模式，或者甚至是n-1情况下的a，b，c的模式，那么你就可以很容易地解决这个问题。
任何时候你构建了一个递归，并且超过了时间复杂度，你必须理解递归很可能就是问题所在

最好的解决方案是不使用递归

看看你得到的结果：

三,
六,
二十一,
六十
183
546
1641年
4920
⋮      ⋮

虽然可能很难找到前两个术语的模式，但以后会更容易

每个术语大约是上一个术语的3倍，或者更准确地说，

现在您可以为它编写一个for循环：

for(int i = 0; i < n-1; i++)
{
    count_moves = count_moves * 3 + std::pow(-1, i) * 3;
}

此外，您甚至可以将其构建到通用术语公式中，以消除for循环：
或在代码中：

count_moves = (pow(3, n) + (n % 2 * 2 - 1) * -3) / 4;

但是，您无法摆脱
pow（）
这一次，否则您将不得不为此编写一个循环。
代码没有编译，您正在对
mod
进行去编译？您的计数函数也返回值，但您忽略了它。作为一个微观优化，您可以将
%4
替换为
&3
。
%
操作通常涉及除法，这是非常昂贵的e、 编译器可能会识别模式并进行更改，具体取决于优化级别和编译器的功能。您肯定需要提高键入技能，以便不需要使用缩写宏。这些宏实际上会延长编译时间（因为它必须在编译之前执行所有这些替换，而不是解析已知关键字）。宏也使读取代码变得困难。我们查看
ll
，然后确定它是您创建的类型还是宏。如果您使用
long
，我们理解声明不会有问题。根据经验，超过了时间限制（TLE）错误，通常意味着您的实现或算法太慢，需要寻找更快的算法。优化不会提供足够的速度，请使用其他算法。
count_moves = (pow(3, n) + (n % 2 * 2 - 1) * -3) / 4;