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2020-2021:teams:legal_string:jxm2001:lgv引理 [2021/08/14 21:12] jxm2001 |
2020-2021:teams:legal_string:jxm2001:lgv引理 [2021/08/15 16:02] (当前版本) jxm2001 [题解] |
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行 43: | 行 43: | ||
===== 算法模板 ===== | ===== 算法模板 ===== | ||
+ | |||
+ | [[https://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5852|HDU5852]] | ||
给定一个二维平面,求满足如下条件的 $k$ 元路径组个数: | 给定一个二维平面,求满足如下条件的 $k$ 元路径组个数: | ||
行 49: | 行 51: | ||
- 每次移动只能选择 $(x,y)\to (x,y+1),(x+1,y)$ | - 每次移动只能选择 $(x,y)\to (x,y+1),(x+1,y)$ | ||
- | 显然 $e(i,j)={n-1+b_j-a_i\choose n-1}$,然后直接跑高斯消元板子。 | + | 显然 $e(i,j)={n-1+b_j-a_i\choose n-1}$,然后直接跑高斯消元板子,时间复杂度 $O\left(k^3\right)$。 |
<hidden 查看代码> | <hidden 查看代码> | ||
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</hidden> | </hidden> | ||
+ | ===== 算法例题 ===== | ||
+ | [[https://ac.nowcoder.com/acm/contest/11260/C|2021牛客暑期多校训练营9 C]] | ||
+ | |||
+ | ==== 题意 ==== | ||
+ | |||
+ | 给定一个二维平面,求满足如下条件的 $n$ 元路径组个数: | ||
+ | |||
+ | - 第 $i$ 条路径 $(a_i,0)\to (0,i)$ | ||
+ | - 每次移动只能选择 $(x,y)\to (x-1,y),(x,y+1)$ | ||
+ | |||
+ | 数据保证 $a_{i-1}\lt a_i$。 | ||
+ | |||
+ | ==== 题解 ==== | ||
+ | |||
+ | 显然有 | ||
+ | |||
+ | $$ | ||
+ | M= | ||
+ | \begin{bmatrix} | ||
+ | {a_1+1\choose 1}&{a_1+2\choose 2}&\cdots&{a_1+n\choose n}\\ | ||
+ | {a_2+1\choose 1}&{a_2+2\choose 2}&\cdots&{a_2+n\choose n}\\ | ||
+ | \vdots&\vdots&\ddots&\vdots\\ | ||
+ | {a_n+1\choose 1}&{a_n+2\choose 2}&\cdots&{a_n+n\choose n}\\ | ||
+ | \end{bmatrix} | ||
+ | = | ||
+ | \prod_{i=1}^n \frac 1{i!} | ||
+ | \begin{bmatrix} | ||
+ | \frac {(a_1+1)!}{a_1!}&\frac {(a_1+2)!}{a_1!}&\cdots&\frac {(a_1+n)!}{a_1!}\\ | ||
+ | \frac {(a_2+1)!}{a_2!}&\frac {(a_2+2)!}{a_2!}&\cdots&\frac {(a_2+n)!}{a_2!}\\ | ||
+ | \vdots&\vdots&\ddots&\vdots\\ | ||
+ | \frac {(a_n+1)!}{a_n!}&\frac {(a_n+2)!}{a_n!}&\cdots&\frac {(a_n+n)!}{a_n!}\\ | ||
+ | \end{bmatrix} | ||
+ | $$ | ||
+ | |||
+ | 设 $x_i=a_i+1$,则 | ||
+ | |||
+ | $$ | ||
+ | M= | ||
+ | \prod_{i=1}^n \frac 1{i!} | ||
+ | \begin{bmatrix} | ||
+ | x_1&x_1(x_1+1)&\cdots&\prod_{i=0}^{n-1}(x_1+i)\\ | ||
+ | x_2&x_2(x_2+1)&\cdots&\prod_{i=0}^{n-1}(x_2+i)\\ | ||
+ | \vdots&\vdots&\ddots&\vdots\\ | ||
+ | x_n&x_n(x_n+1)&\cdots&\prod_{i=0}^{n-1}(x_n+i)\\ | ||
+ | \end{bmatrix} | ||
+ | $$ | ||
+ | |||
+ | 从左到右用列消元,可以得到 | ||
+ | |||
+ | $$ | ||
+ | M= | ||
+ | \prod_{i=1}^n \frac 1{i!} | ||
+ | \begin{bmatrix} | ||
+ | x_1&x_1^2&\cdots&x_1^n\\ | ||
+ | x_2&x_2^2&\cdots&x_2^n\\ | ||
+ | \vdots&\vdots&\ddots&\vdots\\ | ||
+ | x_n&x_n^2&\cdots&x_n^n\\ | ||
+ | \end{bmatrix} | ||
+ | $$ | ||
+ | |||
+ | 每行都提出一个 $x_i$,就可以得到一个范德蒙行列式,于是有 | ||
+ | |||
+ | $$ | ||
+ | \det M=\prod_{i=1}^n \frac {a_i+1}{i!}\prod_{1\le i\lt j\le n}(a_j-a_i) | ||
+ | $$ | ||
+ | |||
+ | |||
+ | 考虑 $\text{NTT}$ 计算每个值在 $\prod_{1\le i\lt j\le n}(a_j-a_i)$ 出现的次数。 | ||
+ | |||
+ | 具体的,可以设 $f(x)=\sum_{i=1}^n x^{a_i},g(x)=\sum_{i=1}^n x^{-a_i}$,则每个值 $k$ 出现次数就是 $[x^k]f(x)g(x)$。 | ||
+ | |||
+ | 注意还有 $i\lt j$ 的限制,根据对称性,考只考虑 $k\gt 0$ 的部分贡献然后做快速幂即可,时间复杂度 $O(V\log V)$。 | ||
+ | |||
+ | <hidden 查看代码> | ||
+ | <code cpp> | ||
+ | const int mod=998244353,MAXN=1e6+5; | ||
+ | int quick_pow(int n,int k){ | ||
+ | int ans=1; | ||
+ | while(k){ | ||
+ | if(k&1)ans=1LL*ans*n%mod; | ||
+ | n=1LL*n*n%mod; | ||
+ | k>>=1; | ||
+ | } | ||
+ | return ans; | ||
+ | } | ||
+ | namespace Poly{ | ||
+ | const int Mod=998244353,G=3; | ||
+ | int rev[MAXN<<2],Wn[30][2]; | ||
+ | void init(){ | ||
+ | int m=Mod-1,lg2=0; | ||
+ | while(m%2==0)m>>=1,lg2++; | ||
+ | Wn[lg2][1]=quick_pow(G,m); | ||
+ | Wn[lg2][0]=quick_pow(Wn[lg2][1],Mod-2); | ||
+ | while(lg2){ | ||
+ | m<<=1,lg2--; | ||
+ | Wn[lg2][0]=1LL*Wn[lg2+1][0]*Wn[lg2+1][0]%Mod; | ||
+ | Wn[lg2][1]=1LL*Wn[lg2+1][1]*Wn[lg2+1][1]%Mod; | ||
+ | } | ||
+ | } | ||
+ | int build(int k){ | ||
+ | int n,pos=0; | ||
+ | while((1<<pos)<=k)pos++; | ||
+ | n=1<<pos; | ||
+ | _for(i,0,n)rev[i]=(rev[i>>1]>>1)|((i&1)<<(pos-1)); | ||
+ | return n; | ||
+ | } | ||
+ | void NTT(int *f,int n,bool type){ | ||
+ | _for(i,0,n)if(i<rev[i]) | ||
+ | swap(f[i],f[rev[i]]); | ||
+ | int t1,t2; | ||
+ | for(int i=1,lg2=0;i<n;i<<=1,lg2++){ | ||
+ | int w=Wn[lg2+1][type]; | ||
+ | for(int j=0;j<n;j+=(i<<1)){ | ||
+ | int cur=1; | ||
+ | _for(k,j,j+i){ | ||
+ | t1=f[k],t2=1LL*cur*f[k+i]%Mod; | ||
+ | f[k]=(t1+t2)%Mod,f[k+i]=(t1-t2)%Mod; | ||
+ | cur=1LL*cur*w%Mod; | ||
+ | } | ||
+ | } | ||
+ | } | ||
+ | if(!type){ | ||
+ | int div=quick_pow(n,Mod-2); | ||
+ | _for(i,0,n)f[i]=(1LL*f[i]*div%Mod+Mod)%Mod; | ||
+ | } | ||
+ | } | ||
+ | void mul(int *f,int _n,int *g,int _m){ | ||
+ | int n=build(_n+_m-2); | ||
+ | _for(i,_n,n)f[i]=0;_for(i,_m,n)g[i]=0; | ||
+ | NTT(f,n,1);NTT(g,n,1); | ||
+ | _for(i,0,n)f[i]=1LL*f[i]*g[i]%Mod; | ||
+ | NTT(f,n,0); | ||
+ | } | ||
+ | } | ||
+ | int frac[MAXN],invf[MAXN],a[MAXN<<2],b[MAXN<<2]; | ||
+ | int main(){ | ||
+ | frac[0]=1; | ||
+ | _for(i,1,MAXN) | ||
+ | frac[i]=1LL*frac[i-1]*i%mod; | ||
+ | invf[MAXN-1]=quick_pow(frac[MAXN-1],mod-2); | ||
+ | for(int i=MAXN-1;i;i--) | ||
+ | invf[i-1]=1LL*invf[i]*i%mod; | ||
+ | int n=read_int(),base=1e6,ans=1; | ||
+ | _rep(i,1,n){ | ||
+ | int t=read_int(); | ||
+ | ans=1LL*ans*(t+1)%mod*invf[i]%mod; | ||
+ | a[t]++; | ||
+ | b[base-t]++; | ||
+ | } | ||
+ | Poly::init(); | ||
+ | Poly::mul(a,base+1,b,base+1); | ||
+ | _rep(i,base+1,base*2) | ||
+ | ans=1LL*ans*quick_pow(i-base,a[i])%mod; | ||
+ | enter((ans+mod)%mod); | ||
+ | return 0; | ||
+ | } | ||
+ | </code> | ||
+ | </hidden> |