CF750G New Year and Binary Tree Paths(DP)

神仙题。为啥我第一眼看上去以为是个普及题

路径有两种,第一种是从 LCA 一边下去的,第二种是从 LCA 两边都下去了的。

先考虑第一种。

先枚举路径长度 (h)

当 LCA 编号是 (x) 时,且所有儿子都是往左走时,和为 ((2^h-1)x);所有儿子都往右走时,和为 ((2^h-1)x+2^h-1)。显然 ((2^h-1)xle sle (2^h-1)x+2^h-1)

考虑从下往上第 (i) 个点从左儿子变成右儿子时(其它不变),总和会增加 (2^i-1)

接下来我们发现无论这条路径长什么样,(x) 都等于 (lfloorfrac{s}{2^h-1} floor)。因为当 (x) 更小时,即使所有儿子都是往右走的,也没有 (x)(lfloorfrac{s}{2^h-1} floor) 时所有儿子都往左走的和大,自然不可能和为 (s)(x) 更大时同理。

所以我们想让总和再增加 (s-(2^h-1)x)。问题就是有多少种方案,从 (2^1-1,2^2-1,dots,2^{h-1}-1) 中选出一些数(LCA 不能选),使得和为 (s-(2^h-1)x)

这就简单了。枚举选了 (cnt) 个数,就是能否从 (2^1,2^2,dots,2^{h-1}) 中选出一些数使得和为 (s-(2^h-1)x+cnt)。当且仅当 (s-(2^h-1)x+cnt)(1) 的个数恰好为 (cnt) 方案为 (1),否则为 (0)

接下来考虑第二种。

同样的,枚举左链和右链的长度 (l), (r)(都包括 LCA,至少我是这么写的)。同理可以推出 (x) 恒等于 (lfloorfrac{s-2^{r-1}+1}{2^l+2^r-3} floor)

同理,考虑从全部是左儿子变成一些右儿子。(当然,LCA 的两个儿子除外)

问题就是有多少种方案,从 (2^1-1,2^2-1,dots,2^{l-1}-1,2^1-1,2^2-1,dots,2^{r-1}-1) 中选出一些数,使得和为 (s-2^{r-1}+s-(2^l+2^r-3)x)

同样枚举个数 (cnt)。下文为了方便设 (res=s-2^{r-1}+s-(2^l+2^r-3)x+cnt)

这回没办法了,老实上 DP。

(f[i][j][k]) 表示考虑 (2^1)(2^i) 这些数,从中选出了 (j) 个,上一位有没有向这一位进位((k) 是 01 变量)。

初始状态有 (f[0][0][0]=1)。要求是 (f[max(l,r)][cnt][0])。(由于选完之后不能再进位,所以 (k=0),此时 (i=max(l,r)) 会更方便)

转移方程,枚举左子树选不选(设为 (a)),右子树选不选(设为 (b)),(f[i+1][j+a+b][lfloorfrac{k+a+b}{2} floor]+=f[i][j][k])

转移条件,首先对应的数要能选(即 (i+1ge l-1) 时就选不了左子树了),另外 (res) 的第 (i+1) 位应恰好是 ((k+a+b)mod 2)

时间复杂度 (O(log^5s))

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxn=100010,mod=998244353;
#define lson o<<1,l,mid
#define rson o<<1|1,mid+1,r
#define FOR(i,a,b) for(int i=(a);i<=(b);i++)
#define ROF(i,a,b) for(int i=(a);i>=(b);i--)
#define MEM(x,v) memset(x,v,sizeof(x))
inline int read(){
	int x=0,f=0;char ch=getchar();
	while(ch<'0' || ch>'9') f|=ch=='-',ch=getchar();
	while(ch>='0' && ch<='9') x=x*10+ch-'0',ch=getchar();
	return f?-x:x;
}
ll n,f[55][111][2];
int bitcnt(ll x){
	int c=0;
	for(;x;x&=x-1) c++;
	return c;
}
ll solve1(){
	ll ans=0;
	FOR(i,1,50){
		ll x=n/((1ll<<i)-1);
		if(!x) break;
		ll res=n-x*((1ll<<i)-1);
		FOR(j,0,i-1) if((res+j)%2==0 && bitcnt(res+j)==j) ans++;
	}
	return ans;
}
ll solve2(){
	ll ans=0;
	FOR(l,2,50) FOR(r,2,50){
		ll x=(n-(1ll<<(r-1))+1)/((1ll<<l)+(1ll<<r)-3);
		if(!x) break;
//		printf("x=%lld
",x);
		ll res=n-(1ll<<(r-1))+1-x*((1ll<<l)+(1ll<<r)-3);
		FOR(cnt,0,l+r-4) if((res+cnt)%2==0){
//			printf("l=%d,r=%d,cnt=%d,res+cnt=%d
",l,r,cnt,res+cnt);
			FOR(i,0,max(l,r)) FOR(j,0,min(cnt,2*i)) f[i][j][0]=f[i][j][1]=0;
			f[0][0][0]=1;
			FOR(i,1,max(l,r)) FOR(j,0,min(cnt,2*(i-1))){
				FOR(k,0,1) FOR(a,0,1) FOR(b,0,1){
					if(i>=l-1 && a==1) continue;
					if(i>=r-1 && b==1) continue;
					if((k+a+b)%2==((res+cnt)>>i)%2) f[i][j+a+b][(k+a+b)/2]+=f[i-1][j][k];
				}
//				printf("f[%d][%d][0]=%lld,f[%d][%d][1]=%lld
",i-1,j,f[i-1][j][0],i-1,j,f[i-1][j][1]);
			}
			ans+=f[max(l,r)][cnt][0];
		}
	}
	return ans;
}
int main(){
	scanf("%lld",&n);
	printf("%lld
",solve1()+solve2());
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/1000Suns/p/11778160.html