照亮数学的七道光芒

目前总分:100 + 100 + 50 + 0 + 8 + 0 + 50 = 308

A (100 pts)

\[f^k(x) = \dfrac{x^{2^k}}{2^{2^k-2}}=\left(\dfrac{x}{2}\right)^{2^k-2} \times x^2 \]

\(x = 2\) 时,\(k\) 一定会很小就能 \(\geq 2^n\) 或无解。

\(x = 3\) 时:

\[\dfrac{x^{2^k}}{2^{2^k-2}} \geq 2^n \]

\[x^{2^k} \geq 2^{n + 2^k - 2} \]

\[\log_2 x^{2^k} \geq n + 2^k - 2 \]

\[\log_b n = \dfrac{\log_a n}{\log_a b} \]

\[\log_2 x^{2^k} = \dfrac{2^k}{\log_x 2} \]

\[\dfrac{2^k}{\log_x 2} \geq n + 2^k - 2 \]

\[2^k \geq n\log_x 2 + 2^k\log_x 2 - 2\log_x 2 \]

\[2^k(1 - \log_x 2) \geq n\log_x 2 - 2\log_x 2 \]

\[2^k \geq \dfrac{n\log_x 2 - 2\log_x 2}{1 - \log_x 2} \]

\[\log_x 2 = \dfrac{\log_{10} 2}{\log_{10} x} \]

直接通过 std :: log10 计算即可,期望 100 pts。

B (100 pts)

\[d_i = \lfloor1 + \log_{10} i\rfloor \]

\[p_n = \sum_{i = 1}^{n}d_i \]

\[\text{goal} = \sum_{i = 1}^{n}\varphi(i)(p_{\left\lfloor\frac{n}{i}\right\rfloor} + d_i \log_2 d_i) \]

\(p\)\(d\) 可以带 \(\log\)一定常数 计算。

\(\varphi(x)\) 可以线性计算,期望 60 pts。

哦?最后一个 subtask 只需要跑 1.06s?

long long 换成 int,只需要 1.03s 了,卡常!

std :: vector 换成数组,一个点 1.03s 卡到 1.02s 了!

发现 \(d\) 函数调用了 \(2\) 次,改了改 0.919s 过了!100 pts!

C (50 pts)

直接暴力,期望 15 pts。

subtask 2 是简单的,就是 \(1 + 2 + \dots + n\) 减去 \(\left(1 + 2 + \dots + \left\lfloor\dfrac{n}{d}\right\rfloor\right) \times d\) 再加上 \(\left(1^2 + 2^2 + \dots + \left\lfloor\dfrac{n}{d}\right\rfloor^2\right) \times d^2\) 就行。

\(1^2 + 2^2 + \dots + n^2 = \dfrac{n(n+1)(2n+1)}{6}\) 随便算算?

期望 30 pts。

\[1^3 + 2^3 + \dots + n^3 = (1 + 2 + \dots + n)^2 \]

\[1^4 + 2^4 + \dots + n^4 = \dfrac{n(n + 1)(2n + 1)(3n^2 - 3n + 1)}{30} \]

知道了这些然后就可以容斥与 \(d\) 的 gcd 随便做做?期望可以过 subtask 4,50 pts。

D (0 pts)

\[D = \sum_{i = 1}^{n}d_i \]

\[D' = \sum_{i = 1}^{n}d_i^2 \]

\[V = \sum_{i = 1}^{n}v_i \]

\[V' = \sum_{i = 1}^{n}v_i^2 \]

\[\text{ESS} = \sum_{i = 1}^{n}(ad_i + b - v_i)^2 \]

\[\text{ESS} = \sum_{i = 1}^{n}((ad_i - v_i)^2 + b^2 + 2b(ad_i - v_i)) \]

\[\text{ESS} = b^2n + \sum_{i = 1}^{n}(ad_i - v_i)^2 + 2b\sum_{i = 1}^{n}(ad_i - v_i) \]

\[\text{ESS} = b^2n + 2abD - 2bV + \sum_{i = 1}^{n}(ad_i - v_i)^2 \]

\[\text{ESS} = b^2n + 2abD - 2bV + \sum_{i = 1}^{n}(a^2d_i^2 - 2ad_iv_i + v_i^2) \]

\[\text{ESS} = b^2n + 2abD - 2bV + a^2D' + V' - 2a\sum_{i = 1}^{n}d_iv_i \]

E (8 pts)

爆搜,期望 8 pts。

G (50 pts)

发现 10.in 的图是 \(n\) 个自环,是平凡的。答案是 \(420094585\)。期望 10 pts。

发现 4.in 的图是个 \(80\) 个点的完全图(含自环,共 \(80^2\) 条边),也就是可以随意走,边权都是 \(7\),点权有 \(38\)\(537653823\)\(42\)\(1\)。以及 \(V = 10^{13}\)

答案的公式为:

\[\sum_{i = 0}^{\left\lfloor\frac{10^{13}}{537653823}\right\rfloor}\dbinom{i+ 10^{13} - 537653823i}{i}7^{i + 10^{13} - 537653823i - 1} \times (38^i \times 42^{10^{13} - 537653823i}) \]

\[\sum_{i = 0}^{18599}\dbinom{10^{13} - 537653822i}{i}7^{i + 10^{13} - 537653823i - 1} \times (38^i \times 42^{10^{13} - 537653823i}) \]

对于任意的一个给定的 \(i\),我们都可以在 \(\log 998244353\) 的时间内计算 \(7^{i + 10^{13} - 537653823i - 1} \times (38^i \times 42^{10^{13} - 537653823i})\),所以考虑组合数怎么算。

\[\sum_{i = 0}^{18599}\left(\prod_{j = 1}^{i}\dfrac{10^{13} - 537653822i - j + 1}{j}\right)\left(7^{i + 10^{13} - 537653823i - 1} \times (38^i \times 42^{10^{13} - 537653823i})\right) \]

哦,是不是可以 \(O(18599^2)\) 爆算啊?

真的可以,答案是 \(118356523\),期望 20 pts。

看 5.in,这是限制了要走的步数,让你求路径权值和,显然可以矩阵快速幂!答案为 \(127395465\)。期望 30 pts。

看起来 1.in 的数据都挺小的,感觉很能 DP!答案为 \(286204592\)。期望 40 pts。

考虑 2.in。2.in 的边权都是 \(3\),而且点权都不超过 \(400\),还是可以矩阵快速幂。答案是 \(612200775\)。期望 50 pts。

posted @ 2024-04-13 19:29  CountingGroup  阅读(28)  评论(0编辑  收藏  举报