【AGC005F】Many Easy Problems FFT 容斥原理

题目大意

  给你一棵树,有(n)个点。还给你了一个整数(k)

  设(S)为树上某些点的集合,定义(f(S))为最小的包含(S)的联通子图的大小。

  (n)个点选(k)个点一共有(inom{n}{k})中方案,请你求出所有方案的(f(S))的和(mod 924844033)

  出题人觉得这样就太简单了,他决定让你求出所有(k=1ldots n)的答案。

  (nleq 200000)

题解

  似乎对于每个(k)没办法快速求出答案。

  我们考虑一个点对所有答案的贡献。

  一个点(x)在这个联通子图内当且经当这(k)个点不在以(x)为根时(x)的子树内。

  那么贡献为(inom{n}{k}-sum inom{a_i}{k}),其中(a_i)为以(x)为根时各个子树的大小。可以发现,计算总的贡献时每条边两端的子树大小都会被计算一次。(inom{n}{k})会被计算(n)次。

  设

[b_i= egin{cases} n~~~~~~~~~~(i=n)\ num_i~~~(i eq n) end{cases} ]

其中(num_i)为大小为(i)的子树的个数

[egin{align} ans_k&=sum_{igeq k} b_iinom{i}{k}\ &=sum_{igeq k} b_ifrac{i!}{(i-k)!k!}\ &=frac 1{k!}sum_{igeq k}b_ii! imes frac{1}{(i-k)!} end{align} ]

  这可以转化成卷积的形式

[egin{align} c_{n-i}&=num_ii!\ d_{i}&=frac{1}{i!}\ a_i&=sum_{j+k=i}c_id_i\ ans_i&=frac{a_{n-i}}{i!} end{align} ]

  时间复杂度:(O(nlog n))

代码

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
#include<utility>
#include<list>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
typedef pair<int,int> pii;
const ll p=924844033;
const ll g=5;
ll fp(ll a,ll b)
{
	ll s=1;
	while(b)
	{
		if(b&1)
			s=s*a%p;
		a=a*a%p;
		b>>=1;
	}
	return s;
}
namespace ntt
{
	ll w1[1000010];
	ll w2[1000010];
	int rev[1000010];
	int n;
	void init()
	{
#ifdef DEBUG
		n=16;
#else
		n=524288;
#endif
		int i;
		for(i=1;i<=n;i<<=1)
		{
			w1[i]=fp(g,(p-1)/i);
			w2[i]=fp(w1[i],p-2);
		}
		rev[0]=0;
		for(i=1;i<n;i++)
			rev[i]=(rev[i>>1]>>1)|(i&1?n>>1:0);
	}
	void ntt(ll *a,int t)
	{
		int i,j,k;
		ll u,v,w,wn;
		for(i=0;i<n;i++)
			if(rev[i]<i)
				swap(a[i],a[rev[i]]);
		for(i=2;i<=n;i<<=1)
		{
			wn=(t==1?w1[i]:w2[i]);
			for(j=0;j<n;j+=i)
			{
				w=1;
				for(k=j;k<j+i/2;k++)
				{
					u=a[k];
					v=a[k+i/2]*w%p;
					a[k]=(u+v)%p;
					a[k+i/2]=(u-v)%p;
					w=w*wn%p;
				}
			}
		}
		if(t==-1)
		{
			ll inv=fp(n,p-2);
			for(i=0;i<n;i++)
				a[i]=a[i]*inv%p;
		}
	}
};
ll b[1000010];
ll c[1000010];
ll a[1000010];
ll inv[1000010];
ll fac[1000010];
ll ifac[1000010];
int s[1000010];
int n;
list<int> l[200010];
ll num[1000010];
void dfs(int x,int fa)
{
	s[x]=1;
	for(auto v:l[x])
		if(v!=fa)
		{
			dfs(v,x);
			s[x]+=s[v];
			num[s[v]]--;
			num[n-s[v]]--;
		}
}
int main()
{
#ifdef DEBUG
	freopen("b.in","r",stdin);
	freopen("b.out","w",stdout);
#endif
	scanf("%d",&n);
	int i,x,y;
	for(i=1;i<=n-1;i++)
	{
		scanf("%d%d",&x,&y);
		l[x].push_back(y);
		l[y].push_back(x);
	}
	inv[0]=inv[1]=fac[0]=fac[1]=ifac[0]=ifac[1]=1;
	for(i=2;i<=n;i++)
	{
		inv[i]=-(p/i)*inv[p%i]%p;
		fac[i]=fac[i-1]*i%p;
		ifac[i]=ifac[i-1]*inv[i]%p;
	}
	dfs(1,0);
	num[n]=n;
	for(i=0;i<=n;i++)
		b[i]=num[n-i]*fac[n-i]%p;
	for(i=0;i<=n;i++)
		c[i]=ifac[i];
	ntt::init();
	ntt::ntt(b,1);
	ntt::ntt(c,1);
	for(i=0;i<ntt::n;i++)
		a[i]=b[i]*c[i]%p;
	ntt::ntt(a,-1);
	for(i=1;i<=n;i++)
	{
		ll ans=a[n-i]*ifac[i]%p;
		ans=(ans+p)%p;
		printf("%lld
",ans);
	}
	return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/ywwyww/p/8513285.html