[WC2018]州区划分——FMT优化DP
题目大意:
思路:
考虑动态规划,设\(f_{S}\)表示$S \(集合中的点的划分的满意度之和,设\)t_{S}\(表示\)S\(集合中的点是否合法,\)w_S \(表示\)S$集合中的点的权值之和,那么可以得到方程:
\[f_{S}=\sum_{T\subseteq S}f_{S-T}\times t_{T}\times (\frac{w_T}{w_S})^{p}
\]
考虑用子集卷积去优化这个式子,但是发现\(f\)需要自己卷自己,不过没有关系,因为子集卷积时是按照集合大小分层处理,\(S-T\)的集合大小必定小于\(S\)集合的大小。
然后考虑将式子变形化成卷积的形式:
\[w_{S}^p\times f_{S}=\sum_{T\subseteq S}f_{S-T}\times t_{T}\times w_{T}^{p}
\]
直接分层用子集卷积优化即可,记得最后要除以一个\(w_{S}^{p}\)。
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* Author : ylsoi
* Time : 2019.2.21
* Problem : luogu4221
* E-mail : ylsoi@foxmail.com
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#include<bits/stdc++.h>
#define REP(i,a,b) for(int i=a,i##_end_=b;i<=i##_end_;++i)
#define DREP(i,a,b) for(int i=a,i##_end_=b;i>=i##_end_;--i)
#define debug(x) cout<<#x<<"="<<x<<" "
#define fi first
#define se second
#define mk make_pair
#define pb push_back
typedef long long ll;
using namespace std;
void File(){
freopen("luogu4221.in","r",stdin);
freopen("luogu4221.out","w",stdout);
}
template<typename T>void read(T &_){
_=0; T f=1; char c=getchar();
for(;!isdigit(c);c=getchar())if(c=='-')f=-1;
for(;isdigit(c);c=getchar())_=(_<<1)+(_<<3)+(c^'0');
_*=f;
}
const int maxn=21+3;
const int maxw=(1<<21)+10;
const int mod=998244353;
int n,m,p,w[maxn],G[maxn];
int lim,sum[maxw],f[maxn][maxw],g[maxn][maxw];
void inc(int &_,int __){if((_+=__)>=mod)_-=mod;}
int qpow(int x,int y){
int ret=1; x%=mod;
while(y){
if(y&1)ret=1ll*ret*x%mod;
x=1ll*x*x%mod;
y>>=1;
}
return ret;
}
struct Union_Set{
int fa[maxn];
int find(int x){return fa[x]==x ? x : fa[x]=find(fa[x]);}
void reset(){REP(i,1,n)fa[i]=i;}
}U;
void fmt(int *A,int ty){
for(int len=1;len<lim;len<<=1)
for(int L=0;L<lim;L+=len<<1)
REP(i,L,L+len-1)
inc(A[i+len],(A[i]*ty+mod)%mod);
}
void subset(){
f[0][0]=1;
fmt(f[0],1);
REP(i,1,n)fmt(g[i],1);
REP(i,1,n){
REP(j,1,i)REP(k,0,lim-1)
inc(f[i][k],1ll*f[i-j][k]*g[j][k]%mod);
fmt(f[i],-1);
REP(k,0,lim-1)if(__builtin_popcount(k)!=i)f[i][k]=0;
else f[i][k]=1ll*f[i][k]*qpow(qpow(sum[k],p),mod-2)%mod;
/*debug(i)<<endl;
REP(k,0,lim-1)printf("%d %d\n",k,f[i][k]);*/
if(i!=n)fmt(f[i],1);
}
}
int main(){
File();
read(n),read(m),read(p);
int u,v;
REP(i,1,m){
read(u),read(v);
G[u]|=1<<(v-1);
G[v]|=1<<(u-1);
}
REP(i,1,n)read(w[i]);
lim=1<<n;
REP(S,0,lim-1){
bool flag=false;
REP(i,1,n)if(1<<(i-1)&S){
int T=G[i]&S;
if(__builtin_popcount(T)&1)flag=true;
inc(sum[S],w[i]);
REP(j,1,n)if(1<<(j-1)&T)
U.fa[U.find(i)]=U.find(j);
}
int cnt=0;
REP(i,1,n)if((1<<(i-1)&S) && U.find(i)==i)++cnt;
g[__builtin_popcount(S)][S]=(flag || cnt>1)*qpow(sum[S],p);
U.reset();
//printf("%d %d\n",S,g[S]);
}
subset();
printf("%d\n",f[n][lim-1]);
return 0;
}