HDU.5730.Shell Necklace(分治FFT)

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(Description)

  有(n)个长度分别为(1,2,ldots,n)的珠子串,每个有(a_i)种,每种个数不限。求有多少种方法组成长度为(n)的串。答案对(313)取模。

(Solution)

  令(f_i)表示组成长度为(i)的串的方案数,可以得到递推式:$$f_i=sum_{j=0}^{i-1}a_{i-j}f_j, f_0=1$$或者(f_i=sum_{j=1}^{i-1}a_{i-j}f_j+a_i)
  这样暴力是(O(n^2))的。
  因为运算的形式是卷积,可以用(FFT)代替,这样复杂度是(O(n^2log n))。再套用CDQ分治就可以(O(nlog^2 n))了。
  在分治过程中,先计算出(jin [l,mid])(f_j),与(a)做卷积,就可以得到区间([l,mid])(f_i, iin[mid+1,r])的贡献。即$$f_{i,iin[mid+1,r]}+=sum_{j=l}^{mid}a_{i-j}f_j$$
  (a_{1sim r-l})(f_{lsim mid})卷积后得到的多项式的第(mid+i-l)项(下标的话要-1),就是对(f_{mid+i})的贡献。
  ((a_{1,r-l}*f_{l,m})的下标(0)项为(l+1),那(mid+i)的下标就是(mid+i-l-1)

  因为只更新到(a_r),它是由(f_{r-l-1})转移来的,所以每次FFT的(lim)只需大于(r-l)即可。优化明显(670MS 11496K -> 327MS 6904K)。

  注:这个项是从(0)编号的,如果把(a_0=0)这一项一起卷积,原第(mid-l+i)项的下标就是(mid-l+i)了(没啥用吧,但是网上的都这么写,理解了半天为啥要加上(a_0),写完代码才明白。。)

  对卷积理解不够啊。
  看了看网上题解感觉也没多少说清楚的,代码跑的还慢→_→

//327MS	6904K
#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <cctype>
#include <cstring>
#include <algorithm>
//#define gc() getchar()
#define MAXIN 300000
#define gc() (SS==TT&&(TT=(SS=IN)+fread(IN,1,MAXIN,stdin),SS==TT)?EOF:*SS++)
#define mod (313)
const double PI=acos(-1);
const int N=1e5+5,M=(1<<18)+1;//262144

int n,a[N],rev[M],f[N];
char IN[MAXIN],*SS=IN,*TT=IN;
struct Complex
{
	double x,y;
	Complex() {}
	Complex(double x,double y):x(x),y(y) {}
	Complex operator +(const Complex &a) {return Complex(x+a.x, y+a.y);}
	Complex operator -(const Complex &a) {return Complex(x-a.x, y-a.y);}
	Complex operator *(const Complex &a) {return Complex(x*a.x-y*a.y, x*a.y+y*a.x);}
}A[M],B[M];

inline int read()
{
	int now=0;register char c=gc();
	for(;!isdigit(c);c=gc());
	for(;isdigit(c);now=now*10+c-'0',c=gc());
	return now;
}
void FFT(Complex *a,int lim,int opt)
{
	for(int i=1; i<lim; ++i) if(i<rev[i]) std::swap(a[i],a[rev[i]]);
	for(int i=2; i<=lim; i<<=1)
	{
		int mid=i>>1;
		Complex Wn(cos(PI/mid),opt*sin(PI/mid)),t;//Wn(cos(2.0*PI/i),opt*sin(2.0*PI/i)),t;
		for(int j=0; j<lim; j+=i)
		{
			Complex w(1,0);
			for(int k=0; k<mid; ++k,w=w*Wn)
				a[j+mid+k]=a[j+k]-(t=a[j+mid+k]*w),
				a[j+k]=a[j+k]+t;
		}
	}
	if(opt==-1) for(int i=0; i<lim; ++i) a[i].x/=lim;
}
void Calc(int *a,int len1,int *b,int len2)
{
	int lim=1, L=-1;
	while(lim<=len1) lim<<=1, ++L; 
	for(int i=1; i<lim; ++i) rev[i]=(rev[i>>1]>>1)|((i&1)<<L);

	for(int i=0; i<len1; ++i) A[i]=Complex(a[i],0);
	for(int i=len1; i<lim; ++i) A[i]=Complex(0,0);
	for(int i=0; i<len2; ++i) B[i]=Complex(b[i],0);
	for(int i=len2; i<lim; ++i) B[i]=Complex(0,0);
	FFT(A,lim,1), FFT(B,lim,1);
	for(int i=0; i<lim; ++i) A[i]=A[i]*B[i];
	FFT(A,lim,-1);
}
void CDQ(int l,int r)
{
	if(l==r) return;
	int mid=l+r>>1;
	CDQ(l,mid);

	Calc(a+1,r-l,f+l,mid-l+1);
	for(int i=mid+1; i<=r; ++i) (f[i]+=((long long)(A[i-l-1].x+0.5)%mod))%=mod;//mid+1-l -> mid+1
//	Calc(a,r-l+1,f+l,mid-l+1);//算上a_0=0这一项 A[]的下标就不用-1了。。
//	for(int i=mid+1; i<=r; ++i) (f[i]+=((long long)(A[i-l].x+0.5)%mod))%=mod;//mid+1-l -> mid+1
//	for(int i=mid-l+1; i<=r-l; ++i) (f[l+i]+=((long long)(A[i].x+0.5)%mod))%=mod;//longlong!
//	mid+i <= r  ->  i <= mid-l+r-mid = r-l ?

	CDQ(mid+1,r);
}

int main()
{
	while(n=read())
	{
		memset(f,0,sizeof f);
		for(int i=1; i<=n; ++i) a[i]=read()%mod;
		f[0]=1, CDQ(0,n), printf("%d
",f[n]);
	}
	return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/SovietPower/p/9366763.html