1621.大小为K的不重叠线段的数目

目标

给你一维空间的 n 个点,其中第 i 个点(编号从 0 到 n-1)位于 x = i 处,请你找到 恰好 k 个不重叠 线段且每个线段至少覆盖两个点的方案数。线段的两个端点必须都是 整数坐标 。这 k 个线段不需要全部覆盖全部 n 个点,且它们的端点 可以 重合。

请你返回 k 个不重叠线段的方案数。由于答案可能很大,请将结果对 10^9 + 7 取余 后返回。

示例 1:

输入:n = 4, k = 2
输出:5
解释:
如图所示,两个线段分别用红色和蓝色标出。
上图展示了 5 种不同的方案 {(0,2),(2,3)},{(0,1),(1,3)},{(0,1),(2,3)},{(1,2),(2,3)},{(0,1),(1,2)} 。

示例 2:

输入:n = 3, k = 1
输出:3
解释:总共有 3 种不同的方案 {(0,1)}, {(0,2)}, {(1,2)} 。

示例 3:

输入:n = 30, k = 7
输出:796297179
解释:画 7 条线段的总方案数为 3796297200 种。将这个数对 10^9 + 7 取余得到 796297179 。

示例 4:

输入:n = 5, k = 3
输出:7

示例 5:

输入:n = 3, k = 2
输出:1

说明:

  • 2 <= n <= 1000
  • 1 <= k <= n-1

思路

数轴上有 n 个点,编号为 0 ~ n - 1,求从中选择 k 个不重叠线段(至少覆盖两个点)的方案数。线段 [a, b][c, d] 不重叠指 b <=cd <= a

定义 dp[i][k] 表示 [0, i] 中恰好 k 个不重叠线段的方案数。根据选或者不选 i 考虑状态转移方程,如果不选 i,方案数等于前面的方案数,如果选,需要枚举前面所有的 p ∈ [0, i - 1],累加 dp[p][j - 1]

  • dp[i][j] = (dp[i - 1][j] + sum) % mod,sum = Σdp[p][j - 1], p ∈ [0, i - 1]

代码


/**
 * @date 2026-09-17 15:31
 */
public class NumberOfSets1621 {

    public int numberOfSets(int n, int k) {
        int mod = 1000000007;
        int[][] dp = new int[n][k + 1];
        dp[0][0] = 1;
        int[] prefix = new int[k + 1];
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            for (int j = 1; j <= k; j++) {
                prefix[j] = (prefix[j] + dp[i - 1][j - 1]) % mod;
                dp[i][j] = (dp[i - 1][j] + prefix[j]) % mod;
            }
        }
        int res = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            res = (res + dp[i][k]) % mod;
        }
        return res;
    }

}

性能