Codeforces.348D.Turtles(容斥 LGV定理 DP)

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(Description)

给定(n*m)的网格,有些格子不能走。求有多少种从((1,1))走到((n,m))的两条不相交路径。
(n,mleq 3000)

(Solution)

容斥,用总方案数减去路径一定相交的方案数。
怎么算呢?注意到两条相交的路径(一定)可以看做从((1,2))((n,m-1))和从((2,1))((n-1,m))的两条路径。总方案数也可以看做从((1,2))((n-1,m))和从((2,1))((n,m-1))的两条路径(如果有相交可以对称过去得到这样的两条路径)。
所以((1,2))((n-1,m))的方案数,乘上((2,1))((n,m-1))的方案数,减去,((1,2))((n-1,m))的方案数,乘上((2,1))((n-1,m))的方案数,就是答案了。
其实我也还是感觉有点迷...

其实有一个引理:Lindström–Gessel–Viennot lemma
下面就粘attack的了。

这个定理是说点集(A={a1,a2,…an})(B={b1,b2,...,bn})的不相交路径条数等于行列式$$egin{bmatrix}e(a_1, b_1) & e(a_1, b_2) & dots & e(a_1, b_n)
e(a_2, b_1) & e(a_2, b_2) & dots & e(a_2, b_n)
vdots & vdots & ddots & vdots
e(a_n, b_1) & e(a_n, b_2) & dots & e(a_n, b_n)
end{bmatrix}$$的值。其中(e(x,y))表示从(x)(y)的路径条数
定理的本质还是容斥。
本题,我们需要找到两条不相交的路径。注意到任何一对合法的路径一定可以表示为,一条从((1,2))出发到((n−1,m)),另一条从((2,1))出发到((n,m−1))
那么选取(A={(1,2) (2,1)},B={(n−1,m) (n,m−1)}),带入到上述定理即可求解。

事实上只用一遍DP就可以了(两个DP数组,分别表示从((1,2))((2,1))出发,for((n,m))就可以了)。。
也可以加fread,懒得改了。


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#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#define mod 1000000007
#define Mod(x) x>=mod&&(x-=mod)
const int N=3005;

bool mp[N][N];

int Calc(int sx,int sy,int tx,int ty)
{
	static int f[N][N];
	memset(f,0,sizeof f);
	f[sx-1][sy]=1;//Init: f[sx][sy]=mp[sx][sy]==1;
	for(int i=sx; i<=tx; ++i)
		for(int j=sy; j<=ty; ++j)
			mp[i][j]?(f[i][j]=f[i-1][j]+f[i][j-1],Mod(f[i][j])):0;
	return f[tx][ty];
}

int main()
{
	int n,m; scanf("%d%d",&n,&m);
	char s[N];
	for(int i=1; i<=n; ++i)
	{
		scanf("%s",s+1);
		for(int j=1; j<=m; ++j) mp[i][j]=s[j]=='.';
	}
	printf("%I64d
",(1ll*Calc(1,2,n-1,m)*Calc(2,1,n,m-1)%mod+mod-1ll*Calc(1,2,n,m-1)*Calc(2,1,n-1,m)%mod)%mod);

	return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/SovietPower/p/10343880.html