【BZOJ2159】Crash的文明世界(第二类斯特林数,动态规划)

【BZOJ2159】Crash的文明世界(第二类斯特林数,动态规划)

题面

BZOJ
洛谷

题解

看到(k)次方的式子就可以往二项式的展开上面考,但是显然这样子的复杂度会有一个(O(k^2)),因此需要换别的方法。
注意到自然指数幂和第二林斯特林数之间的关系:

[n^k=sum_{i=0}^k egin{Bmatrix}k\iend{Bmatrix}{nchoose i}i! ]

那么将答案式化简

[egin{aligned} Ans_x&=sum_{i=1}^N dis(i,x)^K\ &=sum_{i=1}^N sum_{j=0}^K egin{Bmatrix}K\jend{Bmatrix}{dis(x,i)choose j}j!\ &=sum_{j=0}^Kegin{Bmatrix}K\jend{Bmatrix}j!sum_{i=1}^N {dis(x,i)choose j} end{aligned}]

那么对于每一个点(x),要求的只有(displaystyle sum_{i=1}^N {dis(x,i)choose j})
我们知道组合数杨辉三角上的转移(displaystyle {nchoose m}={n-1choose m}+{n-1choose m-1})
那么带进去,可以得到:$$sum_{i=1}^N {dis(x,i)choose j}=sum_{i=1}^N {dis(x,i)-1choose j}+sum_{i=1}^N {dis(x,i)-1choose j-1}$$
考虑怎么(dp),设(f[i][j])表示(i)子树内的({dischoose j})的和。
考虑节点(u)和其儿子(v)。显然(v)的子树到(u)的距离是到(v)的距离(-1)
所以可以得到转移(displaystyle f[u][j]=sum_{v}(f[v][j]+f[v][j-1]))
因为需要换根(dp),所以再额外考虑清楚如何减去一个子树的贡献,这里懒得写了。
那么只需要换根(dp)做完之后求出所有节点的(f),再预处理第二类斯特林数直接算答案即可。

BZOJ数据有点奇怪,用注释的部分读入

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
#define MOD 10007
#define MAX 50500
#define MAXK 155
inline int read()
{
	int x=0;bool t=false;char ch=getchar();
	while((ch<'0'||ch>'9')&&ch!='-')ch=getchar();
	if(ch=='-')t=true,ch=getchar();
	while(ch<='9'&&ch>='0')x=x*10+ch-48,ch=getchar();
	return t?-x:x;
}
struct Line{int v,next;}e[MAX<<1];
int h[MAX],cnt=1;
inline void Add(int u,int v){e[cnt]=(Line){v,h[u]};h[u]=cnt++;}
int S[MAXK][MAXK],jc[MAXK];
int f[MAX][MAXK],g[MAX][MAXK],tmp[MAXK];
int n,K;
void dfs(int u,int ff)
{
	f[u][0]=1;
	for(int i=h[u];i;i=e[i].next)
	{
		int v=e[i].v;if(v==ff)continue;
		dfs(v,u);
		for(int j=0;j<=K;++j)f[u][j]=(f[u][j]+f[v][j])%MOD;
		for(int j=1;j<=K;++j)f[u][j]=(f[u][j]+f[v][j-1])%MOD;
	}
}
void DFS(int u,int ff)
{
	for(int j=0;j<=K;++j)g[u][j]=f[u][j];
	if(ff)
	{
		for(int j=0;j<=K;++j)tmp[j]=g[ff][j];
		for(int j=0;j<=K;++j)tmp[j]=(tmp[j]+MOD-f[u][j])%MOD;
		for(int j=1;j<=K;++j)tmp[j]=(tmp[j]+MOD-f[u][j-1])%MOD;
		for(int j=0;j<=K;++j)g[u][j]=(g[u][j]+tmp[j])%MOD;
		for(int j=1;j<=K;++j)g[u][j]=(g[u][j]+tmp[j-1])%MOD;
	}
	for(int i=h[u];i;i=e[i].next)
		if(e[i].v!=ff)DFS(e[i].v,u);
}
int main()
{
	/*
	int L,now,A,B,Q;
	scanf("%d%d%d%d%d%d%d",&n,&K,&L,&now,&A,&B,&Q);
	for(int i=1;i<n;i++)
	{
		now=(now*A+B)%Q;
		int tmp=i<L?i:L;
		int x=i-now%tmp,y=i+1;
		Add(x,y);
	}
	*/
	n=read();K=read();
	for(int i=1;i<n;++i)
	{
		int u=read(),v=read();
		Add(u,v);Add(v,u);
	}
	S[0][0]=jc[0]=1;
	for(int i=1;i<=K;++i)jc[i]=jc[i-1]*i%MOD;
	for(int i=1;i<=K;++i)
		for(int j=1;j<=i;++j)
			S[i][j]=(S[i-1][j-1]+j*S[i-1][j])%MOD;
	dfs(1,0);DFS(1,0);
	for(int i=1;i<=n;++i)
	{
		int ans=0;
		for(int j=0;j<=K;++j)
			ans=(ans+1ll*S[K][j]*jc[j]*g[i][j])%MOD;
		printf("%d
",ans);
	}
	return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/cjyyb/p/10144486.html