luogu P4781 【模板】拉格朗日插值

嘟嘟嘟


本来以为拉格朗日插值是一个很复杂的东西,今天学了一下才知道就是一个公式……


我们都知道(n)个点((x_i, y_i))可以确定唯一一个最高次为(n - 1)的多项式,那么现在我们已知这(n)个点,求这个多项式代入(k)时的值。


首先都能想到用高斯消元(O(n ^3))求出多项式,然后代入(k)
但是这样有点慢,于是拉格朗日就找到了一种(O(n ^2))的方法。
他不知怎么的想出了这么一个式子:

[f(k) = sum_{i = 0} ^{n}{y_i} prod_{i eq j} frac{k - x_j}{x_i - x_j} ]

然后就是(O(n ^2))的啦。
至于正确性,我也不知道我这算不算证明,就是把(k = x_t)代入,会发现(sum)中对于所有的(i eq x_t)的项,都有一个((x_t - x_t))。所以其他项消了。然后对于(i = x_t)的项,化简完后刚好等于(y_t)
这题代码

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<cctype>
#include<vector>
#include<stack>
#include<queue>
using namespace std;
#define enter puts("") 
#define space putchar(' ')
#define Mem(a, x) memset(a, x, sizeof(a))
#define In inline
typedef long long ll;
typedef double db;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
const db eps = 1e-8;
const int maxn = 2e3 + 5;
const ll mod = 998244353;
inline ll read()
{
	ll ans = 0;
	char ch = getchar(), last = ' ';
	while(!isdigit(ch)) last = ch, ch = getchar();
	while(isdigit(ch)) ans = (ans << 1) + (ans << 3) + ch - '0', ch = getchar();
	if(last == '-') ans = -ans;
	return ans;
}
inline void write(ll x)
{
	if(x < 0) x = -x, putchar('-');
	if(x >= 10) write(x / 10);
	putchar(x % 10 + '0');
}

int n, k;
struct Node
{
	int x, y;
}t[maxn];

In ll quickpow(ll a, ll b)
{
	ll ret = 1;
	for(; b; b >>= 1, a = a * a % mod)
		if(b & 1) ret = ret * a % mod;
	return ret;
}
In ll lagrange(int k)
{
	ll ret = 0;
	for(int i = 0; i < n; ++i)
	{
		ll sum1 = 1, sum2 = 1;
		for(int j = 0; j < n; ++j) if(i ^ j)
		{
			sum1 = sum1 * (1LL * k - t[j].x + mod) % mod;
			sum2 = sum2 * (t[i].x - t[j].x + mod) % mod;	
		} 
		ret = (ret + t[i].y * sum1 % mod * quickpow(sum2, mod - 2)) % mod;
	}		
	return ret;
}

int main()
{
	n = read(); k = read();		//n个点确定了一个n - 1次的多项式 
	for(int i = 0; i < n; ++i) t[i].x = read(), t[i].y = read();	
	write(lagrange(k)), enter;
	return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/mrclr/p/10293277.html