loj6677. EntropyIncreaser 与菱形计数

题意

略。

题解

很显然这个题目中的图在疯狂暗示,应该考虑的对应的三维问题。
这个三维问题就是在一个墙角堆石子,计算本质不同的方案数。
但是这个也是不太好做的问题。
接下去的这一步非常的巧妙,即将这个问题再转化为一个二维问题,即:
从右上角的所有格子往左下角的所有格子对应着走,且不相交的方案数
怎么转化的呢?具体的如下:




仔细观察一下,发现题目可以转化为在一个二维平面上,有两个大小相同的点集,求:
在两个点集建立间点对映射,对应点对之间通过一条二维非降路径相连,求不交路径组的总方案数。
这个问题很经典,有个Lindström–Gessel–Viennot lemma 定理就是专门求解这个问题的。
简单说,这个定理,即
对于一张无边权的DAG,给定(n)个起点和对应的(n)个终点(互不相同),这(n)条不相交路径的方案数为

[left| egin{array} e(a_1, b_1) & e(a_1, b_2) & cdots & e(a_1, b_n) \ e(a_2, b_1) & e(a_2, b_2) & cdots & e(a_2, b_n) \ vdots & vdots & ddots & vdots \ e(a_n, b_1) & e(a_n, b_2) & cdots & e(a_n, b_n) \ end{array} ight| ]

(行列式)
其中(e(a,b))为图上(a)(b)的方案数。
具体证明,大概口胡一下,就是在一个相交的方案中,必然存在两条路径相交在一个点。找到最后那个交点,找到交于此点的两条路径(有可能多于两条),将他们的起点互换,贡献在行列式中即可抵消。
即下图中此情况:

严谨的证明没有证过。
然后对于这道题,答案即为:

[left| egin{array} e(s_1, t_1) & e(s_1, t_2) & cdots & e(s_1, t_n) \ e(s_2, t_1) & e(s_2, t_2) & cdots & e(s_2, t_n) \ vdots & vdots & ddots & vdots \ e(s_n, t_1) & e(s_n, t_2) & cdots & e(s_n, t_n) \ end{array} ight| ]

(e(s_i, t_j)),其中可以令(s_i(a + i - 1, b - i + 1), t_j(j - 1, -j + 1)),则

[e(s_i, t_j) = inom{(a + i - 1 + b - i + 1) + (j - 1 - j + 1)}{(a + i - 1) + (j - 1)} = inom{a + b}{a + i + j - 2} ]

最后一步不会,即这上面的东西最后就是

[prod_{i = 1} ^ a prod_{j = 1} ^ b prod_{k = 1} ^ c frac{i + j + k - 1}{i + j + k - 2} ]

再随便推一步就好了。
复杂度(mathcal O(n log p))

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N = 3e6 + 3, mod = 998244353;
int a, b, c; ll ans, tmp1, tmp2;
int fac[N], ivf[N];
int power (int a, int b) {
	int ret = 1;
	for ( ; b; b >>= 1, a = 1ll * a * a % mod) {
		if (b & 1) {
			ret = 1ll * ret * a % mod;
		}
	}
	return ret;
}
int main () {
	cin >> a >> b >> c;
	fac[0] = ivf[0] = 1;
	for (int i = 1; i < N; ++i) {
		fac[i] = 1ll * fac[i - 1] * i % mod;
	}
	ivf[N - 1] = power(fac[N - 1], mod - 2);
	for (int i = N - 2; i; --i) {
		ivf[i] = 1ll * ivf[i + 1] * (i + 1) % mod;
	}
	ans = 1;
	for (int i = 1; i <= a; ++i) {
		tmp1 = 1ll * fac[i + b + c - 1] * ivf[i + c - 1] % mod;
		tmp2 = 1ll * fac[i + b - 1] * ivf[i - 1] % mod;
		ans = 1ll * tmp1 * power(tmp2, mod - 2) % mod * ans % mod;
	}
	cout << ans << endl;
	return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/psimonw/p/11454899.html