分治 FFT学习笔记
先给一道luogu板子题:P4721 【模板】分治 FFT
今天模拟有道题的部分分做法是分治fft,于是就学了一下。感觉不是很难,国赛上如果推出式子的话应该能写出来。
分治fft用来解决这么一个式子f(i)=i∑j=1f(j)∗g(i−j)
如果暴力fft的话,复杂度O(n2logn)还没有暴力优秀。
我们可以用cdq分治的思想,对于区间[L,R],假设[L,mid]已经求出,现在要算[mid+1,R]。
那么我们考虑对于[mid+1,R]中的某一项x,前面[L,mid]对他的贡献:f(x)=mid∑i=Lf(i)∗g(x−i)
为了方便,我们把循环到mid改为x,反正mid~x这些项还没有被计算,暂且为0。于是有
f(x)=x∑i=Lf(i)∗g(x−i)=x−L∑i=0f(i+L)∗g(x−L−i)
我们令A(i)=f(i+L),B(i)=g(i),于是式子就变成了f(x)=C(x−L)=x−L∑i=0A(i)∗B(x−L−i)
这个时候能看出后面是一个卷积的形式,直接FFT即可。然后把C(x−L)加到f(x)上,左边对右边的贡献就算完了。再递归右边。
递归的每一层是O(lenloglen)的(区间长度),有logn层,因此总时间复杂度为O(nlog2n)。
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<cctype>
#include<vector>
#include<queue>
#include<assert.h>
#include<ctime>
using namespace std;
#define enter puts("")
#define space putchar(' ')
#define Mem(a, x) memset(a, x, sizeof(a))
#define In inline
#define forE(i, x, y) for(int i = head[x], y; ~i && (y = e[i].to); i = e[i].nxt)
typedef long long ll;
typedef double db;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
const db eps = 1e-8;
const int maxn = 3e5 + 5;
const ll mod = 998244353;
const ll G = 3;
inline ll read()
{
ll ans = 0;
char ch = getchar(), last = ' ';
while(!isdigit(ch)) last = ch, ch = getchar();
while(isdigit(ch)) ans = (ans << 1) + (ans << 3) + ch - '0', ch = getchar();
if(last == '-') ans = -ans;
return ans;
}
inline void write(ll x)
{
if(x < 0) x = -x, putchar('-');
if(x >= 10) write(x / 10);
putchar(x % 10 + '0');
}
In void MYFILE()
{
#ifndef mrclr
freopen("ha.in", "r", stdin);
freopen("ha.out", "w", stdout);
#endif
}
int n;
ll f[maxn], g[maxn];
In ll inc(ll a, ll b) {return a + b < mod ? a + b : a + b - mod;}
In ll quickpow(ll a, ll b)
{
ll ret = 1;
for(; b; b >>= 1, a = a * a % mod)
if(b & 1) ret = ret * a % mod;
return ret;
}
int rev[maxn];
ll A[maxn], B[maxn];
In void ntt(ll* a, int len, bool flg)
{
for(int i = 0; i < len; ++i) if(i > rev[i]) swap(a[i], a[rev[i]]);
for(int i = 1; i < len; i <<= 1)
{
ll gn = quickpow(G, (mod - 1) / (i << 1));
for(int j = 0; j < len; j += (i << 1))
{
ll g = 1;
for(int k = 0; k < i; ++k, g = g * gn % mod)
{
ll tp1 = a[j + k], tp2 = a[j + k + i] * g % mod;
a[j + k] = inc(tp1, tp2), a[j + k + i] = inc(tp1, mod - tp2);
}
}
}
if(flg) return;
reverse(a + 1, a + len); ll inv = quickpow(len, mod - 2);
for(int i = 0; i < len; ++i) a[i] = a[i] * inv % mod;
}
In void fftSolve(int L, int R)
{
if(L == R) return;
int mid = (L + R) >> 1;
fftSolve(L, mid);
int n = R - L + 1, len = 1, lim = 0;
while(len <= n + n) len <<= 1, ++lim;
for(int i = 0; i < len; ++i) rev[i] = (rev[i >> 1] >> 1) | ((i & 1) << (lim - 1));
fill(A, A + len, 0), fill(B, B + len, 0);
for(int i = L; i <= mid; ++i) A[i - L] = f[i];
for(int i = 0; i < n; ++i) B[i] = g[i];
ntt(A, len, 1), ntt(B, len, 1);
for(int i = 0; i < len; ++i) A[i] = A[i] * B[i] % mod;
ntt(A, len, 0);
for(int i = mid + 1; i <= R; ++i) f[i] = inc(f[i], A[i - L]);
fftSolve(mid + 1, R);
}
int main()
{
// MYFILE();
n = read();
for(int i = 1; i < n; ++i) g[i] = read();
f[0] = 1, fftSolve(0, n - 1);
for(int i = 0; i < n; ++i) write(f[i]), space; enter;
return 0;
}
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