这套题实在是太神仙了。。做了我好久。。。好多题都是去搜题解才会的 TAT。
剩的那道题先咕着,如果省选没有退役就来填吧。
「SDOI2017」龙与地下城
题意
丢 Y 次骰子,骰子有 X 面,每一面的概率均等,取值为 [0,X) ,问最后取值在 [a,b] 之间的概率。
一个浮点数,绝对误差不超过 0.013579 为正确。
数据范围
每组数据有 10 次询问。
100% 的数据,T≤10,2≤X≤20,1≤Y≤200000,0≤A≤B≤(X−1)Y ,保证满足 Y>800 的数据不超过 2 组。
题解
一开始不难想到一个暴力做法,设 P(x) 为丢一次骰子的概率生成函数,也就是 P(x)=X−1∑i=01Xxi ,我们其实就是求 PY(x) 的 xa∼xb 项的系数之和。
我们考虑一开始用 FFT 求出 2k≥(X−1)×Y 个单位根的点值。
那么多项式乘法就可以变为点值的乘法,也就是说每个点值对应变成它的 Y 次方,就可以在 O(XYlogXY) 的时间内处理出这个多项式的 Y 次方的答案啦。
这样在考场应该只有 60∼70pts 但是由于 LOJ 机子神速,可以直接过。。。代码在这里。
至于正解,与这个前面提到那个暴力解法是完全没有关系的。。
如果你足够聪明,看懂了出题人的提示,那就会做啦。
需要知道一个 中心极限定理。
以下内容来自维基百科:
中心极限定理说明,在适当的条件下,大量相互独立随机变量的均值经适当标准化后依分布收敛于 正态分布 。
设随机变量 X1,X2,…,Xn 独立同分布,并且具有有限的 数学期望 和 方差 : E(Xi)=μ,D(Xi)=σ2≠0(i=1,2,…,n)。
记 ¯X=1nn∑i=1Xi,ζn=¯x−μσ/√n ,则 limn→∞P(ζn≤z)=Φ(z) 。
其中 Φ(z) 是标准正态分布函数。
如果你回去上过文化课,学过统计中的正态分布应该就会啦。
说人话??好吧。。
n 个独立同分布,且具有有限的数学期望 μ 和方差 σ2 的随机变量,他们的平均值的分布函数在 n→∞ 时近似为位置参数为 μ 尺度参数为 σ 的正态分布。
至于标准正态分布函数其实就是:
Φ(x)=1σ√2πexp(−(x−μ)22σ2)
也就是最后答案在 [a,b] 的概率为 P(a≤X≤b)=∫baΦ(x)dx 。
至于这个积分是个初等函数,并且极其光滑,那么我们利用辛普森就可以积出来了。
但是有很多点值都趋近于 0 ,会被卡。
此时利用高中学的 3σ 原则 (2017全国一卷理科数学) ,可知, P(μ−3σ<x≤μ+3σ)≈0.9974 。
落在剩下区间的概率不足 0.3% 根据题目要求的精度基本可以忽略。
那么得到了最后的解法,在 Y 较小用 FFT 或者暴力卷积实现,在 Y 比较大的时候用辛普森求积分就好啦。
总结
独立同分布变量可以利用正态分布函数求积分快速计算估计值。
代码
#include <bits/stdc++.h>
#define For(i, l, r) for (register int i = (l), i##end = (int)(r); i <= i##end; ++i)
#define Fordown(i, r, l) for (register int i = (r), i##end = (int)(l); i >= i##end; --i)
#define Rep(i, r) for (register int i = (0), i##end = (int)(r); i < i##end; ++i)
#define Set(a, v) memset(a, v, sizeof(a))
#define Cpy(a, b) memcpy(a, b, sizeof(a))
#define debug(x) cout << #x << ": " << (x) << endl
using namespace std;
using vd = vector<double>;
template<typename T> inline bool chkmin(T &a, T b) { return b < a ? a = b, 1 : 0; }
template<typename T> inline bool chkmax(T &a, T b) { return b > a ? a = b, 1 : 0; }
inline int read() {
int x(0), sgn(1); char ch(getchar());
for (; !isdigit(ch); ch = getchar()) if (ch == '-') sgn = -1;
for (; isdigit(ch); ch = getchar()) x = (x * 10) + (ch ^ 48);
return x * sgn;
}
void File() {
#ifdef zjp_shadow
freopen ("2267.in", "r", stdin);
freopen ("2267.out", "w", stdout);
#endif
}
const int N = 1610;
struct Complex {
double re, im;
inline Complex friend operator + (const Complex &lhs, const Complex &rhs) {
return (Complex) {lhs.re + rhs.re, lhs.im + rhs.im};
}
inline Complex friend operator - (const Complex &lhs, const Complex &rhs) {
return (Complex) {lhs.re - rhs.re, lhs.im - rhs.im};
}
inline Complex friend operator * (const Complex &lhs, const Complex &rhs) {
return (Complex) {lhs.re * rhs.re - lhs.im * rhs.im, lhs.re * rhs.im + lhs.im * rhs.re};
}
};
const double Pi = acos(-1.0), eps = 1e-15;
namespace poly {
const int Maxn = 1 << 24;
int len, rev[Maxn];
void FFT(Complex *P, int opt) {
Rep (i, len) if (i < rev[i]) swap(P[i], P[rev[i]]);
for (int i = 2, p = 1; i <= len; p = i, i <<= 1) {
Complex Wi = (Complex) {cos(2 * Pi / i), opt * sin(2 * Pi / i)};
for (int j = 0; j < len; j += i) {
Complex x = (Complex) {1, 0};
for (int k = 0; k < p; ++ k, x = x * Wi) {
Complex u = P[j + k], v = x * P[j + k + p];
P[j + k] = u + v; P[j + k + p] = u - v;
}
}
}
if (!~opt) Rep (i, len) P[i].re /= len;
}
Complex A[Maxn], B[Maxn], C[Maxn];
inline vd operator * (const vd &a, const vd &b) {
int na = a.size() - 1, nb = b.size() - 1, nc = na + nb, cnt = 0;
for (len = 1; len <= nc; len <<= 1) ++ cnt;
Rep (i, len) rev[i] = (rev[i >> 1] >> 1) | ((i & 1) << (cnt - 1));
Rep (i, len) A[i] = (Complex) {i <= na ? a[i] : 0, 0};
Rep (i, len) B[i] = (Complex) {i <= nb ? b[i] : 0, 0};
FFT(A, 1); FFT(B, 1);
Rep (i, len) C[i] = A[i] * B[i];
FFT(C, -1);
vd res(nc + 1);
For (i, 0, nc) res[i] = C[i].re;
return res;
}
}
template<typename T>
inline T fpm(T x, int power) {
T res = x; -- power;
for (; power; power >>= 1, x = x * x)
if (power & 1) res = res * x;
return res;
}
double mu, sigma;
#define sqr(x) ((x) * (x))
double f(double x) {
return exp(- sqr(x - mu) / (2 * sqr(sigma))) / (sqrt(2 * Pi) * sigma);
}
double Asr(double l, double r) {
return (r - l) * (f(l) + 4 * f((l + r) / 2) + f(r)) / 6;
}
double Simpson(double l, double r, double area) {
double mid = (l + r) / 2, la = Asr(l, mid), ra = Asr(mid, r);
if (fabs(area - la - ra) < eps) return la + ra;
return Simpson(l, mid, la) + Simpson(mid, r, ra);
}
int main () {
File();
int cases = read();
while (cases --) {
int x = read(), y = read();
using namespace poly;
if (y <= 2000) {
int nc = (x - 1) * y, cnt = 0;
for (len = 1; len <= nc; len <<= 1) ++ cnt;
Rep (i, len) rev[i] = (rev[i >> 1] >> 1) | ((i & 1) << (cnt - 1));
Rep (i, len) A[i] = (Complex) {i < x ? 1.0 / x : 0, 0};
FFT(A, 1);
Rep (i, len) A[i] = fpm(A[i], y);
FFT(A, -1);
vd ans(nc + 1);
Rep (i, ans.size()) {
ans[i] = A[i].re;
if (i) ans[i] += ans[i - 1];
}
For (i, 1, 10) {
int l = read(), r = read();
printf ("%.6lf\n", ans[r] - (l ? ans[l - 1] : 0));
}
} else {
mu = (x - 1) / 2.0 * y;
sigma = sqrt(y * (1.0 * x * x - 1) / 12.0);
For (i, 1, 10) {
double l = max((double)read(), mu - 3 * sigma);
double r = min((double)read(), mu + 3 * sigma);
double ans = l <= r ? Simpson(l, r, Asr(l, r)) : 0;
printf ("%.6lf\n", ans);
}
}
}
return 0;
}
「SDOI2017」苹果树
题意
有 n 个点的一颗树,每个点有 ai 个物品,权值为 vi ,可以取走 t 个物品,取一个物品的时候它的父亲至少也要取一个物品。
假设取了物品的节点最大深度为 h 要求 t−h≤k 。
最大化最后取物品的权值和。
数据范围
Q 为数据组数。
1≤Q≤5,1≤n≤20000,1≤k≤500000,1≤nk≤25000000,1≤ai≤108,1≤vi≤100
题解
首先忽略 t 的要求,就是 树上依赖多重背包 。
这个怎么做呢?树上依赖背包其实就是你考虑按树的后序遍历(先儿子后根)标号。
令 fi,j 为后序遍历前 i 个节点,背包大小为 j 的时候的最大权值。
然后依次转移每个点,如果这个点要选的话,那么它可以直接从 fi−1,j−v+w 转移过来,否则它不选就只能从 fi−sz,j 转移过来(也就是子树内一个都不能选)。
然后由于是多重背包,二进制分组被卡了,只能单调队列优化,物品大小为 1 的话就不需要按模数分类了。具体来说,对于 fi−1,j−kv+kw(v=1) 可以拆成 (fi−1,j−k−(j−k)w)+jw 的形式。前者只与 j−k 有关,然后是要求 [j−c,j] 这个的最大值,这很显然是可以用单调队列的。
最后考虑 t−h≤k 的限制是什么意思,其实就是根到一个节点路径上每个点都可以免费拿一个,剩下的拿 k 个。显然我们是选一个叶子节点是最优的,但注意不是选最深的那个叶子!
然后我们只需要考虑,这条路上都少一个容量的答案如何快速算,考虑拆点,把 i 号点拆个容量为 ai−1 价值为 vi 的节点 i′ 出来,把 i→i′ 连一条边。
此时原来树上每个点的容量就恰好是 1 了,新加的我们可以在外面算。
然后不难发现除了这条链的子树就是对应着后序遍历上的两段区间,我们正反各做一遍 dp 就能求出来了。
最后复杂度是 O(nk) 的。
总结
经典背包还是要多记一下。图论还是要多想下拆点,有可能就好做许多。
代码
#include <bits/stdc++.h>
#define For(i, l, r) for (register int i = (l), i##end = (int)(r); i <= i##end; ++i)
#define Fordown(i, r, l) for (register int i = (r), i##end = (int)(l); i >= i##end; --i)
#define Rep(i, r) for (register int i = (0), i##end = (int)(r); i < i##end; ++i)
#define Set(a, v) memset(a, v, sizeof(a))
#define Cpy(a, b) memcpy(a, b, sizeof(a))
#define debug(x) cout << #x << ": " << (x) << endl
using namespace std;
template<typename T> inline bool chkmin(T &a, T b) { return b < a ? a = b, 1 : 0; }
template<typename T> inline bool chkmax(T &a, T b) { return b > a ? a = b, 1 : 0; }
inline int read() {
int x(0), sgn(1); char ch(getchar());
for (; !isdigit(ch); ch = getchar()) if (ch == '-') sgn = -1;
for (; isdigit(ch); ch = getchar()) x = (x * 10) + (ch ^ 48);
return x * sgn;
}
void File() {
#ifdef zjp_shadow
freopen ("2268.in", "r", stdin);
freopen ("2268.out", "w", stdout);
#endif
}
const int N = 40100, K = 500100, M = 5.5e7 + 10;
int n, m;
int dfn[2][N], lis[2][N], sz[N], clk;
vector<int> G[N];
int w[N], c[N], sum[N];
void Dfs_Init(int u, int id) {
sz[u] = 1; sum[u] += w[u];
for (int v : G[u])
sum[v] = sum[u], Dfs_Init(v, id), sz[u] += sz[v];
lis[id][dfn[id][u] = ++ clk] = u;
}
#define dp(id, x, y) dp[id][(x) * (m + 1) + (y)]
int dp[2][M], val[K], que[K], fr, tl;
void Dp(int id) {
For (i, 1, clk) {
int u = lis[id][i];
For (j, 0, m)
dp(id, i, j) = dp(id, i - sz[u], j);
fr = 1; tl = 0;
For (j, 0, m) {
while (fr <= tl && j - que[fr] > c[u]) ++ fr;
if (fr <= tl)
chkmax(dp(id, i, j), val[que[fr]] + j * w[u]);
val[j] = dp(id, i - 1, j) - j * w[u];
while (fr <= tl && val[que[tl]] <= val[j]) -- tl;
que[++ tl] = j;
}
}
}
bool leaf[N]; int tot;
void Init() {
Set(leaf, true);
For (i, 1, n) G[i].clear();
}
int main () {
File();
int cases = read();
while (cases --) {
Init();
tot = n = read(), m = read();
int rt = 0;
For (i, 1, n) {
int fa = read();
if (fa) {
leaf[fa] = false;
G[fa].push_back(i);
} else rt = i;
int ai = read(), vi = read(); w[i] = vi; c[i] = 1;
if (ai > 1) {
int id = ++ tot;
w[id] = vi; c[id] = ai - 1; G[i].push_back(id);
}
}
Rep (id, 2) {
sum[rt] = clk = 0, Dfs_Init(rt, id), Dp(id);
For (i, 1, n) reverse(G[i].begin(), G[i].end());
For (i, 1, n) For (j, 1, m)
chkmax(dp(id, i, j), dp(id, i, j - 1));
}
int ans = 0;
For (i, 1, n) if (leaf[i]) {
For (j, 0, m)
chkmax(ans, dp(0, dfn[0][i] - 1, j) + dp(1, dfn[1][i] - sz[i], m - j) + sum[i]);
}
For (i, 1, tot) For (j, 0, m)
dp(0, i, j) = dp(1, i, j) = 0;
printf ("%d\n", ans);
}
return 0;
}
「SDOI2017」切树游戏
题意
一棵有 n 个点的树 T ,节点带权,两种操作:
Change x y : 将编号为 x 的结点的权值修改为 y 。
Query k : 询问有多少棵 T 的非空连通子树,满足其中所有点权值的异或和恰好为 k 。
数据范围
n,q≤3×104,m≤128 修改操作不超过 104 。
题解
动态 dp 经典题目,参考了 dy0607 的博客 orz dy。
先考虑暴力怎么做,设 f[i][j] 表示包含 i 的连通块( i 为连通块中深度最小的节点),异或和为 j 的方案数,从下往上DP即可。
注意到在合并子树信息时实际上是在做异或卷积,可以用 FWT 优化,注意 FWT 不存在循环卷积的性质十分优秀,加减乘除全都可以在点值上做。那么可以全程用 FWT 之后的点值计算,算答案时再 IFWT 回去,此时的复杂度为 O(nqm+qmlogm) 。
为了动态修改,我们利用重链剖分变成序列问题,设 i 重儿子为 j ,轻儿子集合为 child(i) 。
利用集合幂级数的形式来定义 dp 转移:
Fi(z)=m−1∑j=0f[i][j]zj=Fj(z)×zvi×(∏c∈child(i)Fc(z))+z0
注意 z0 对应着转移时候的空树,统计答案的时候应该去掉。我们用另外一个幂级数 G 统计答案:
Gi(z)=Gj(z)+(∑c∈child(i)Gc(z))+(Fi(z)−z0)
我们假设把轻儿子的幂级数设为常数,即:
Gli(z)=∑c∈child(i)Gc(z)Fli(z)=zvi×∏c∈child(i)Fc(z)
那么对于 (Fj,Gj,1)→(Fi,Gi,1) 是一个线性变换可以写成:
(FjGj1)×⎛⎜⎝FliFli00101Gli1⎞⎟⎠=(FiGi1)
注意此处的 1 对应的就是集合幂级数的单位元 z0 。
我们考虑用一个线段树维护矩阵的乘积,那么我们就可以动态算出重链顶端的 F,G 了。
那么每次修改的时候我们只需要考虑那些常数要怎么改了。
对于 Gli(z) 比较好改,假设当前修改的是 c∈child(i) 。那么只需要减掉之前的 G(c) 加上后来的 G′(c) 。
但是对于 Fli(z) 就不好改了,需要变换的其实就是 Fc(z) 这个先要除掉,除的时候可能会除 0 ,看到网上有神仙做法是维护 0 的个数,我不太会。。
其实可以对于每个点在线段树上维护它轻儿子的 Fc(z) 的值,那么我们可以直接在线段树上修改然后求出 Fli(z) 的值。
其中有一个常数优化是,矩阵上 0 的跳过去,这个优化十分显著。
其实只需要维护 4 个值 a,b,c,d ,如下图。
⎛⎜⎝a1–––b1––0010c1––d1–––1⎞⎟⎠×⎛⎜⎝a2–––b2––0010c2––d2–––1⎞⎟⎠=⎛⎜⎝a1a2–––––b1+a1b2––––––––––0010a2c1+c2––––––––––b2c1+d1+d2–––––––––––––––1⎞⎟⎠
复杂度是 O(qm(log2n+logm)) 。
总结
ddp 主要就是考虑轻儿子如何贡献的,把这个当做常数递推的系数。每次修改的时候只需要修改轻儿子的贡献上来的矩阵就行了。
代码
#include <bits/stdc++.h>
#define For(i, l, r) for (register int i = (l), i##end = (int)(r); i <= i##end; ++i)
#define Fordown(i, r, l) for (register int i = (r), i##end = (int)(l); i >= i##end; --i)
#define Rep(i, r) for (register int i = (0), i##end = (int)(r); i < i##end; ++i)
#define Set(a, v) memset(a, v, sizeof(a))
#define Cpy(a, b) memcpy(a, b, sizeof(a))
#define debug(x) cout << #x << ": " << (x) << endl
#define plus Plus
using namespace std;
template<typename T> inline bool chkmin(T &a, T b) { return b < a ? a = b, 1 : 0; }
template<typename T> inline bool chkmax(T &a, T b) { return b > a ? a = b, 1 : 0; }
inline int read() {
int x(0), sgn(1); char ch(getchar());
for (; !isdigit(ch); ch = getchar()) if (ch == '-') sgn = -1;
for (; isdigit(ch); ch = getchar()) x = (x * 10) + (ch ^ 48);
return x * sgn;
}
void File() {
#ifdef zjp_shadow
freopen ("2269.in", "r", stdin);
freopen ("2269.out", "w", stdout);
#endif
}
const int N = 30100, M = 128, Mod = 10007, inv2 = (Mod + 1) / 2;
namespace Computation {
inline void add(int &a, int b) {
if ((a += b) >= Mod) a -= Mod;
}
inline int plus(int a, int b) {
return (a += b) >= Mod ? a - Mod : a;
}
inline int dec(int a, int b) {
return (a -= b) < 0 ? a + Mod : a;
}
inline int mul(int a, int b) {
return 1ll * a * b % Mod;
}
}
using namespace Computation;
int n, m, q, v[N];
struct Poly {
int x[M];
inline void clear() { Set(x, 0); }
Poly(int id = 0) {
clear(); if (id == 1) Rep (i, m) x[i] = 1;
}
inline Poly operator = (const Poly &rhs) {
Rep (i, m) x[i] = rhs.x[i]; return *this;
}
inline Poly friend operator + (const Poly &lhs, const Poly &rhs) {
Poly res;
Rep (i, m) res.x[i] = plus(lhs.x[i], rhs.x[i]);
return res;
}
inline Poly friend operator - (const Poly &lhs, const Poly &rhs) {
Poly res;
Rep (i, m) res.x[i] = dec(lhs.x[i], rhs.x[i]);
return res;
}
inline Poly friend operator * (const Poly &lhs, const Poly &rhs) {
Poly res;
Rep (i, m) res.x[i] = mul(lhs.x[i], rhs.x[i]);
return res;
}
void FWT(int opt) {
for (int i = 2, p = 1; i <= m; p = i, i <<= 1)
for (int j = 0; j < m; j += i) Rep (k, p) {
int u = x[j + k], v = x[j + k + p];
x[j + k] = mul(plus(u, v), opt == 1 ? 1 : inv2);
x[j + k + p] = mul(dec(u, v), opt == 1 ? 1 : inv2);
}
}
inline void Out() {
this -> FWT(-1);
Rep (i, m)
printf ("%d%c", x[i], i == m - 1 ? '\n' : ' ');
this -> FWT(1);
}
};
struct Info {
Poly a, b, c, d;
inline Info friend operator * (const Info &lhs, const Info &rhs) {
return (Info) {
lhs.a * rhs.a,
lhs.a * rhs.b + lhs.b,
rhs.a * lhs.c + rhs.c,
rhs.b * lhs.c + lhs.d + rhs.d};
}
inline void Out() {
puts("-----------");
a.Out(); b.Out(); c.Out(); d.Out();
puts("-----------");
}
};
#define mid ((l + r) >> 1)
#define lson o << 1, l, mid
#define rson o << 1 | 1, mid + 1, r
template<typename T, int maxn>
struct Segment_Tree {
T mulv[maxn];
void build(int o, int l, int r, T *tmp) {
if (l == r) {
mulv[o] = tmp[mid]; return;
}
build(lson, tmp);
build(rson, tmp);
mulv[o] = mulv[o << 1 | 1] * mulv[o << 1];
}
void update(int o, int l, int r, int up, T uv) {
if (l == r) {
mulv[o] = uv; return;
}
up <= mid ? update(lson, up, uv) : update(rson, up, uv);
mulv[o] = mulv[o << 1 | 1] * mulv[o << 1];
}
T query(int o, int l, int r, int ql, int qr) {
if (ql <= l && r <= qr) return mulv[o];
if (qr <= mid) return query(lson, ql, qr);
if (ql > mid) return query(rson, ql, qr);
return query(rson, ql, qr) * query(lson, ql, qr);
}
};
Segment_Tree<Info, N << 2> mat;
Segment_Tree<Poly, N << 2> FL;
#define root 1, 1, n
vector<int> E[N]; int son[N], sz[N], fa[N];
void Dfs_Init(int u) {
sz[u] = 1;
for (int v : E[u]) if (v != fa[u]) {
fa[v] = u, Dfs_Init(v);
sz[u] += sz[v]; if (sz[v] > sz[son[u]]) son[u] = v;
}
}
int top[N], dfn[N], id[N], enl[N];
void Dfs_Part(int u) {
static int clk = 0;
id[dfn[u] = ++ clk] = enl[u] = u;
top[u] = son[fa[u]] == u ? top[fa[u]] : u;
if (son[u]) Dfs_Part(son[u]), enl[u] = enl[son[u]];
for (int v : E[u])
if (v != son[u] && v != fa[u]) Dfs_Part(v);
}
Poly F[N], G[N], Gl[N], Fl[N], base[N];
int Beg[N], End[N], fid[N], tot = 0;
void Dp(int u) {
F[u] = base[v[u]];
G[u].clear();
for (int v : E[u])
if (v != fa[u] && v != son[u]) {
Dp(v);
F[u] = F[u] * F[v];
G[u] = G[u] + G[v];
}
Gl[u] = G[u]; Fl[u] = F[u];
if (son[u]) {
Dp(son[u]);
F[u] = F[u] * F[son[u]];
G[u] = G[u] + G[son[u]];
}
G[u] = G[u] + F[u]; F[u] = F[u] + 1;
for (int v : E[u]) if (v != son[u] && v != fa[u])
if (!fid[v]) {
End[u] = fid[v] = ++ tot;
if (!Beg[u]) Beg[u] = fid[v];
}
}
void ask(int o) {
Info cur = mat.query(root, dfn[o], dfn[enl[o]]);
F[o] = (Fl[enl[o]] + 1) * cur.a + cur.c;
G[o] = (Fl[enl[o]] + 1) * cur.b + base[v[enl[o]]] + cur.d;
}
void get_mat(int o) {
Fl[o] = Beg[o] ? FL.query(root, Beg[o], End[o]) * base[v[o]] : base[v[o]];
mat.update(root, dfn[o], son[o] ? (Info) {Fl[o], Fl[o], 1, Gl[o]} : (Info) {1, 0, 0, 0});
}
Info I[N]; Poly P[N];
int main () {
File();
n = read(); m = read();
For (i, 1, n) v[i] = read();
For (i, 1, n - 1) {
int u = read(), v = read();
E[u].push_back(v); E[v].push_back(u);
}
Rep (i, m)
base[i].x[i] = 1, base[i].FWT(1);
Dfs_Init(1); Dfs_Part(1); Dp(1);
For (u, 1, n) {
I[dfn[u]] = son[u] ? (Info) {Fl[u], Fl[u], 1, Gl[u]} : (Info) {1, 0, 0, 0};
if (fid[u]) P[fid[u]] = F[u];
}
mat.build(root, I);
FL.build(root, P);
q = read();
while (q --) {
static char str[10];
scanf ("%s", str + 1);
if (str[1] == 'C') {
int x = read(), y = read();
v[x] = y;
for (; x; x = fa[x]) {
if (fa[top[x]])
Gl[fa[top[x]]] = Gl[fa[top[x]]] - G[top[x]];
get_mat(x);
if (x == 1) break;
x = top[x];
ask(x = top[x]);
if (fid[x]) FL.update(root, fid[x], F[x]);
Gl[fa[x]] = Gl[fa[x]] + G[x];
}
} else {
ask(1); Poly ans = G[1]; ans.FWT(-1);
printf ("%d\n", ans.x[read()]);
}
}
return 0;
}
「SDOI2017」天才黑客
题意
这道题题意看了我好久。。。
给你一个 n 个点 m 条边的有向图,同时给你一个 k 个节点的字典树。
对于每条边有两个属性,一个是它的边权 ci 另外一个是这条边会对应到字典树上一个节点 di 。
然后你从 1 开始走,一开始手上有个字符串 S 为空串,每次走一条边 i 需要花费的代价是 ci 加上 di 对应的字符串与 S 的 LCP 长度,然后 S 变成 di 对应的字符串。
问从 1 号店开始到 2∼n 所有点的最短路的长度。
数据范围
对于 100% 的数据,T≤10,2≤n≤50000,1≤m≤50000,1≤k≤20000,保证满足 n>5000 或 m>5000 的数据不超过 2 组。
题解
显然暴力考虑的话,我们肯定要记过来的前一条边是什么,那么就是 O(m2) 的,不够优秀。
发现从点到点时的代价是不确定的,而从边到边的代价是一定的,所以将边转化为点,点权 vi 为原图中的边权 ci ,然后以 1 为起点的边距离 disi=vi 然后跑完最短路后的每个点 x 的距离,其实就是所有指向 x 的边的 minbi=xdisi 。
接下来我们只需要考虑考虑如何建边,新图中点 x 到点 y 的举例其实就是 dx 与 dy 在字典树上 lca 的深度。
那对原图中每个点考虑它相邻的所有边可以一起考虑建边,把这些边按 di 在字典树上的 dfs 序从小到大排序。
设 lenx=lcp(dx,dx+1) 那么有 lcp(dx,dy)=y−1mini=xleni 。这个可以考虑这些节点在字典树上的虚树,两个节点对应的 lca 就是被夹在其中的相邻点对最浅的那个 lca 。
我们就可以考虑枚举分界点 x ,对于所有标号 ≤x 的点与所有标号 ≥x 的点的距离不会超过 len ,那么我们建前缀和后缀辅助点就行了。
但是注意入边和出边不能同时连一个前缀或者后缀,不然会直接“短路”。我们可以考虑搞两个前缀和后缀,一个入边连前缀出边连后缀,另外一个出边连前缀入边连后缀。
为什么要这样呢?因为入边和出边的 dfs 序的大小关系有两种,要分开讨论。
说的好像有点玄乎,挂张图。如下是样例关于点 2 建出来的图:
点数和边数都是 O(m) 的,最后跑一次 Dijkstra 是 O(mlogm) 的。
总结
最短路的题一般都是考虑重构图,降低边数/点数。
如果是取 minri=lai 用双层图跑最短路,如果是 ∑ri=lai 就差分跑最短路。
代码
#include <bits/stdc++.h>
#define For(i, l, r) for (register int i = (l), i##end = (int)(r); i <= i##end; ++i)
#define Fordown(i, r, l) for (register int i = (r), i##end = (int)(l); i >= i##end; --i)
#define Rep(i, r) for (register int i = (0), i##end = (int)(r); i < i##end; ++i)
#define Set(a, v) memset(a, v, sizeof(a))
#define Cpy(a, b) memcpy(a, b, sizeof(a))
#define debug(x) cout << #x << ": " << (x) << endl
#define pb push_back
using namespace std;
template<typename T> inline bool chkmin(T &a, T b) { return b < a ? a = b, 1 : 0; }
template<typename T> inline bool chkmax(T &a, T b) { return b > a ? a = b, 1 : 0; }
inline int read() {
int x(0), sgn(1); char ch(getchar());
for (; !isdigit(ch); ch = getchar()) if (ch == '-') sgn = -1;
for (; isdigit(ch); ch = getchar()) x = (x * 10) + (ch ^ 48);
return x * sgn;
}
void File() {
#ifdef zjp_shadow
freopen ("2270.in", "r", stdin);
freopen ("2270.out", "w", stdout);
#endif
}
const int N = 1e6 + 1e3, M = N << 2;
int n, m, k, val[N], id[N], tot;
vector<int> In[N], Out[N], ch[N];
int Head[N], Next[M], to[M], weight[M], e;
inline void add_edge(int u, int v, int w, bool rev = false) {
if (rev) swap(u, v);
to[++ e] = v; Next[e] = Head[u]; Head[u] = e; weight[e] = w;
}
int clk, dfn[N], anc[N][20], Log2[N], dep[N];
void Dfs_Init(int u) {
dfn[u] = ++ clk;
for (int v : ch[u])
dep[v] = dep[u] + 1, Dfs_Init(v), anc[v][0] = u;
}
inline int Lca(int x, int y) {
if (dep[x] < dep[y]) swap(x, y);
int gap = dep[x] - dep[y];
Fordown (i, Log2[gap], 0)
if (gap >> i & 1) x = anc[x][i];
if (x == y) return x;
Fordown (i, Log2[dep[x]], 0)
if (anc[x][i] != anc[y][i]) x = anc[x][i], y = anc[y][i];
return anc[x][0];
}
void Rebuild() {
static int pre[N][2], suf[N][2];
For (i, 1, n) {
struct Node { int type, num, pos; };
vector<Node> V;
for (int x : In[i]) V.push_back({0, x, id[x]});
for (int x : Out[i]) V.push_back({1, x, id[x]});
sort(V.begin(), V.end(), [&](Node a, Node b) { return dfn[a.pos] < dfn[b.pos]; });
Rep (i, V.size()) Rep (id, 2) {
pre[i][id] = ++ tot;
if (V[i].type == id)
add_edge(V[i].num, pre[i][id], 0, V[i].type);
if (i) add_edge(pre[i - 1][id], pre[i][id], 0, id);
}
Fordown (i, V.size() - 1, 0) Rep (id, 2) {
suf[i][id] = ++ tot;
if (V[i].type == (id ^ 1))
add_edge(V[i].num, suf[i][id], 0, V[i].type);
if (i < int(V.size()) - 1)
add_edge(suf[i][id], suf[i + 1][id], 0, id);
}
Rep (i, V.size()) Rep (id, 2)
add_edge(pre[i][id], suf[i][id], dep[V[i].pos], id);
Rep (i, V.size() - 1) {
int dis = dep[Lca(V[i].pos, V[i + 1].pos)];
Rep (id, 2)
add_edge(pre[i][id], suf[i + 1][id], dis, id);
}
}
}
int dis[N]; bool vis[N];
void Dijkstra() {
priority_queue<pair<int, int>> P;
Set(dis, 0x7f); Set(vis, false);
for (int v : Out[1])
P.emplace(- (dis[v] = val[v]), v);
while (!P.empty()) {
int u = P.top().second; P.pop();
if (vis[u]) continue; vis[u] = true;
for (int i = Head[u], v = to[i]; i; v = to[i = Next[i]])
if (chkmin(dis[v], dis[u] + weight[i] + val[v]))
P.emplace(- dis[v], v);
}
}
int main () {
File();
int cases = read();
while (cases --) {
n = read(); tot = m = read(); k = read();
Set(val, 0); Set(Head, 0); e = clk = 0;
For (i, 1, n)
In[i].clear(), Out[i].clear();
For (i, 1, k)
ch[i].clear();
For (i, 1, m) {
Out[read()].pb(i);
In[read()].pb(i);
val[i] = read(), id[i] = read();
}
For (i, 1, k - 1) {
int u = read(), v = read(); read(); ch[u].pb(v);
}
Dfs_Init(1);
For (i, 2, k)
Log2[i] = Log2[i >> 1] + 1;
For (j, 1, Log2[k]) For (i, 1, k)
anc[i][j] = anc[anc[i][j - 1]][j - 1];
Rebuild();
Dijkstra();
For (i, 2, n) {
int ans = 0x7f7f7f7f;
for (int v : In[i])
chkmin(ans, dis[v]);
printf ("%d\n", ans);
}
}
return 0;
}
「SDOI2017」遗忘的集合
题意
给你一个长度为 n 的数组 f(i) ,你需要构造一个集合,满足对于所有 i 能被集合中元素凑出来的方案(只考虑出现次数,不考虑顺序)对于 p 取模为 f(i) ( p 为质数)。
然后解要字典序尽量小。
数据范围
对于 100% 的数据,有 1≤n<218,106≤p<230,∀i,0≤f(i)<p 。
题解
对于计数类背包我们通常考虑生成函数,令 ai∈{0,1} 表示 i 是否出现在集合中,那么 f 对应的生成函数就是:
F(x)=n∏i=1(11−xi)ai
现在就变成了构造一组 ai 满足 F(x) 。
两边取对数那么有:
−lnF(x)=n∑i=1ailn(1−xi)
如果做过各种背包套路题的就知道:
ln(1−xi)=−∞∑j=1xijj
这个证明可以看 zsy 大佬的博客 。
考虑代入前面的式子,就有
−lnF(x)=−n∑i=1ai∞∑j=1xijj
令 T=ij 交换和式,那么就有
lnF(x)=∞∑T=1xT∑d|Tad×dT
那么我们就只要求出 lnF(x) ,然后就可以得到 ∑d|Tad×dT 。
也就是 iai=∑k|ikck ,其中 ck 为给定的系数。
可以莫比乌斯反演,但是没有必要。我们从前往后枚举每个 d 我们把每个 d 的倍数 T 减掉当前的值就行了。
多项式求 ln 复杂度在于多项式除法,用主定理证的 O(nlogn) 实际上常数大到飞起(还有个 MTT 。。)
总结
牢记普通生成函数的形式。
11−xi=1+xi+x2i+⋯
以及一个经典多项式对数的形式。
ln(1−A(x))=−∑i≥1Ai(x)i
代码
傻吊出题人出个求 ln 的题还要任意模数 FFT 。。
注意用 MTT 的话要预处理单位根来卡精度。
#include <bits/stdc++.h>
#define For(i, l, r) for (register int i = (l), i##end = (int)(r); i <= i##end; ++i)
#define Fordown(i, r, l) for (register int i = (r), i##end = (int)(l); i >= i##end; --i)
#define Rep(i, r) for (register int i = (0), i##end = (int)(r); i < i##end; ++i)
#define Set(a, v) memset(a, v, sizeof(a))
#define Cpy(a, b) memcpy(a, b, sizeof(a))
#define debug(x) cout << #x << ": " << (x) << endl
using namespace std;
template<typename T> inline bool chkmin(T &a, T b) { return b < a ? a = b, 1 : 0; }
template<typename T> inline bool chkmax(T &a, T b) { return b > a ? a = b, 1 : 0; }
inline int read() {
int x(0), sgn(1); char ch(getchar());
for (; !isdigit(ch); ch = getchar()) if (ch == '-') sgn = -1;
for (; isdigit(ch); ch = getchar()) x = (x * 10) + (ch ^ 48);
return x * sgn;
}
void File() {
#ifdef zjp_shadow
freopen ("2271.in", "r", stdin);
freopen ("2271.out", "w", stdout);
#endif
}
const double Pi = acos(-1.0);
struct Complex {
double re, im;
};
inline Complex operator + (const Complex &lhs, const Complex &rhs) {
return (Complex) {lhs.re + rhs.re, lhs.im + rhs.im};
}
inline Complex operator - (const Complex &lhs, const Complex &rhs) {
return (Complex) {lhs.re - rhs.re, lhs.im - rhs.im};
}
inline Complex operator * (const Complex &lhs, const Complex &rhs) {
return (Complex){lhs.re * rhs.re - lhs.im * rhs.im, lhs.re * rhs.im + lhs.im * rhs.re};
}
const int Maxn = (1 << 22) + 5;
int len, rev[Maxn];
Complex W[Maxn];
void FFT(Complex *P, int opt) {
For (i, 0, len - 1) if (i < rev[i]) swap(P[i], P[rev[i]]);
for (int i = 2, p = 1; i <= len; p = i, i <<= 1) {
Rep (k, p)
W[k] = (Complex){cos(2 * Pi * k / i), opt * sin(2 * Pi * k / i)};
for (int j = 0; j < len; j += i) {
For (k, 0, p - 1) {
Complex u = P[j + k], v = P[j + k + p] * W[k];
P[j + k] = u + v; P[j + k + p] = u - v;
}
}
}
if (!~opt) For (i, 0, len - 1) P[i].re /= len;
}
void FFT_Init(int n) {
int cnt = 0; for (len = 1; len <= n; len <<= 1) ++ cnt;
For (i, 0, len - 1) rev[i] = (rev[i >> 1] >> 1) | ((i & 1) << (cnt - 1));
}
void Trans(int *a, Complex *P) {
Rep (i, len)
P[i] = (Complex){(double)a[i], 0};
FFT(P, 1);
}
const int Pow = (1 << 15) - 1;
int F[Maxn], G[Maxn], CoefF[Maxn], CoefG[Maxn], res[Maxn], Mod;
Complex A[Maxn], B[Maxn], C[Maxn], D[Maxn], sum[Maxn];
inline int Get_Mod(double x) {
return (int)((x - floor(x / Mod) * Mod) + .5);
}
void Mult(Complex *a, Complex *b, int base, int opt = 1) {
Rep (i, len) sum[i] = sum[i] + a[i] * b[i];
if (opt) {
FFT(sum, -1);
Rep (i, len) {
res[i] = (res[i] + 1ll * base * Get_Mod(sum[i].re)) % Mod;
sum[i] = (Complex){0, 0};
}
}
}
void Mult(int *f, int *g, int *ans, int len) {
FFT_Init(len);
Rep (i, len << 1) res[i] = 0;
Rep (i, len)
CoefF[i] = f[i] & Pow, F[i] = f[i] >> 15;
Rep (i, len)
CoefG[i] = g[i] & Pow, G[i] = g[i] >> 15;
Trans(CoefF, A); Trans(F, B);
Trans(CoefG, C); Trans(G, D);
Mult(A, C, 1);
Mult(B, D, 1 << 30);
Mult(A, D, 1 << 15, 0);
Mult(B, C, 1 << 15);
Rep (i, len << 1) ans[i] = res[i];
}
inline int fpm(int x, int power) {
int res = 1;
for (; power; power >>= 1, x = 1ll * x * x % Mod)
if (power & 1) res = 1ll * res * x % Mod;
return res;
}
const int N = 1e6 + 1e3;
int tmp[N];
void Get_Inv(int *a, int *b, int len) {
if (len == 1) {
b[0] = fpm(a[0], Mod - 2); return;
}
Get_Inv(a, b, len >> 1);
Mult(a, b, tmp, len);
Rep (i, len) tmp[i] = Mod - tmp[i]; tmp[0] += 2;
Mult(tmp, b, b, len);
}
int der[N], inv[N];
void Get_Ln(int *a, int *b, int len) {
For (i, 1, len - 1)
der[i - 1] = 1ll * i * a[i] % Mod;
Get_Inv(a, inv, len);
Mult(der, inv, b, len);
Fordown (i, len - 1, 0)
b[i] = 1ll * b[i - 1] * fpm(i, Mod - 2) % Mod;
}
int x[N], f[N], ans[N];
int main () {
File();
int n = read(); Mod = read();
f[0] = 1; For (i, 1, n) f[i] = read();
int len = 1; while (len <= n) len <<= 1;
Get_Ln(f, f, len);
For (i, 1, n) f[i] = 1ll * f[i] * i % Mod;
For (i, 1, n)
for (int j = i << 1; j <= n; j += i)
(f[j] += Mod - f[i]) %= Mod;
vector<int> ans;
For (i, 1, n)
if (f[i]) ans.push_back(i);
printf ("%d\n", int(ans.size()));
Rep (i, ans.size())
printf ("%d%c", ans[i], i == iend - 1 ? '\n' : ' ');
return 0;
}
「SDOI2017」文本校正
题意
给你字符串 S 和 T ,问你是否能把 T 分成三段重组后变成 S ,如果可行则给出方案。
数据范围
T≤30,3≤n≤1000000,1≤Si.Ti≤m≤1000000
题解
可以考虑把 T 划分成 3 段为 ABC 考虑重组后的形式,共有 3!=6 种方式。
- ABC: 直接暴力判断即可。
- CBA: 不会做。
- ACB: 枚举 AC 分界点,然后???
- BAC: 和上面是一样的。
- CAB: 不知道
- BCA: 和上面一种一样的。
省选没退役就来填坑。
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