Solution -「CF 623E」Transforming Sequence
题目
题意简述
link.
有一个 \(n\) 个元素的集合,你需要进行 \(m\) 次操作。每次操作选择集合的一个非空子集,要求该集合不是已选集合的并的子集。求操作的方案数,对 \(10^9+7\) 取模。
数据规模
\(n\le3\times10^4\)。
\(\text{Solution}\)
显然当 \(n<m\),答案为 \(0\),先特判掉。
首先列一个 naive 的 DP 方程,令 \(f(i,j)\) 为前 \(i\) 次操作选出的集合并大小为 \(j\) 的方案数。易有:
\]
那么答案为 \(\sum_{i=1}^nf(m,i)\)。暴力 DP 是 \(\mathcal{O}(mn^2)\) 的。不过很显然这个式子是一个卷积的形式。把它变一下形:
\]
忽略毒瘤的模数,每次转移 NTT 就可以了,复杂度 \(\mathcal{O}(mn\log n)\)。
这个 \(f\) 不太好优化。我们换一种形式,令 \(g(i,j)\) 为前 \(i\) 次操作选出前 \(j\) 个元素的方案数。所以 \(g(i,j)=\frac{f(i,j)}{n\choose j}\)。那么对于 \(g(1)\),有 \(g(1,i)=[0<i\le n]\)。来考虑两层状态的合并:
\]
理解一下:把 \(u+v\) 次操作和 \(i\) 个选出的元素分拆成两步完成:第一步选 \(j\) 个元素,第二步选 \(i-j\) 个。由于要在 \(i\) 里拿出 \(j\) 个给第一步(或说拿出 \(i-j\) 给第二步),所以有系数 \(i\choose j\)。关键点在于 \((2^u)^j\):在第一步中,我们已经选出了 \(j\) 个元素,所以在第二步的每次操作,都可以任意取 \(j\) 个元素的子集,故有系数 \((2^j)^v\)。
向卷积形式靠拢:
\]
倍增处理 \(g\) 即可。复杂度 \(\mathcal{O}(n\log n\log m)\)。
代码
这里用 MTT 实现任模 NTT。要特别留意每一步的取模嗷 qwq。
#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <iostream>
typedef long long LL;
const int MAXN = 1 << 16, P = 1e9 + 7;
const double PI = acos ( -1 );
int n, m, len, lg, rev[MAXN + 5], fac[MAXN + 5], ifac[MAXN + 5], pwr[MAXN + 5];
int F[MAXN + 5], ans[MAXN + 5];
struct Complex {
double x, y;
Complex () {} Complex ( const double tx, const double ty ): x ( tx ), y ( ty ) {}
inline Complex operator + ( const Complex t ) const { return Complex ( x + t.x, y + t.y ); }
inline Complex operator - ( const Complex t ) const { return Complex ( x - t.x, y - t.y ); }
inline Complex operator * ( const Complex t ) const { return Complex ( x * t.x - y * t.y, x * t.y + y * t.x ); }
inline Complex operator / ( const double t ) const { return Complex ( x / t, y / t ); }
} omega[MAXN + 5];
inline void FFT ( const int n, Complex* A, const int tp ) {
for ( int i = 0; i < n; ++ i ) if ( i < rev[i] ) std::swap ( A[i], A[rev[i]] );
for ( int i = 2, stp = 1; i <= n; i <<= 1, stp <<= 1 ) {
for ( int j = 0; j < n; j += i ) {
for ( int k = 0; k < stp; ++ k ) {
Complex w ( omega[n / stp * k].x, tp * omega[n / stp * k].y );
Complex ev ( A[j + k] ), ov ( w * A[j + k + stp] );
A[j + k] = ev + ov, A[j + k + stp] = ev - ov;
}
}
}
if ( ! ~ tp ) for ( int i = 0; i < n; ++ i ) A[i] = A[i] / n;
}
inline void initFFT ( const int lg ) {
int n = 1 << lg;
for ( int i = 0; i < n; ++ i ) rev[i] = ( rev[i >> 1] >> 1 ) | ( ( i & 1 ) << lg >> 1 );
for ( int i = 1; i < n; i <<= 1 ) {
for ( int k = 0; k < i; ++ k ) {
omega[n / i * k] = Complex ( cos ( PI * k / i ), sin ( PI * k / i ) );
}
}
}
inline void polyConv ( const int n, const int* A, const int* B, int* C ) {
static Complex highA[MAXN + 5], highB[MAXN + 5], lowA[MAXN + 5], lowB[MAXN + 5];
for ( int i = 0; i < n; ++ i ) {
lowA[i].x = A[i] & 0x7fff, highA[i].x = A[i] >> 15;
lowB[i].x = B[i] & 0x7fff, highB[i].x = B[i] >> 15;
lowA[i].y = highA[i].y = lowB[i].y = highB[i].y = 0;
}
FFT ( n, lowA, 1 ), FFT ( n, highA, 1 ), FFT ( n, lowB, 1 ), FFT ( n, highB, 1 );
for ( int i = 0; i < n; ++ i ) {
Complex la ( lowA[i] ), ha ( highA[i] ), lb ( lowB[i] ), hb ( highB[i] );
lowA[i] = ha * hb, highA[i] = la * hb, lowB[i] = ha * lb, highB[i] = la * lb;
}
FFT ( n, lowA, -1 ), FFT ( n, highA, -1 ), FFT ( n, lowB, -1 ), FFT ( n, highB, -1 );
for ( int i = 0; i < n; ++ i ) {
C[i] = ( ( 1ll << 30 ) % P * ( LL ( round ( lowA[i].x ) ) % P ) % P
+ ( LL ( round ( highA[i].x ) ) % P << 15 ) % P
+ ( LL ( round ( lowB[i].x ) ) % P << 15 ) % P
+ ( LL ( round ( highB[i].x ) ) % P ) ) % P;
}
}
inline int qkpow ( int a, int b, const int p = P ) {
int ret = 1;
for ( ; b; a = 1ll * a * a % p, b >>= 1 ) ret = 1ll * ret * ( b & 1 ? a : 1 ) % p;
return ret;
}
inline void init ( const int n ) {
fac[0] = ifac[0] = pwr[0] = 1;
for ( int i = 1; i <= n; ++ i ) {
fac[i] = 1ll * i * fac[i - 1] % P;
pwr[i] = ( pwr[i - 1] << 1 ) % P;
}
ifac[n] = qkpow ( fac[n], P - 2 );
for ( int i = n - 1; i; -- i ) ifac[i] = ( i + 1ll ) * ifac[i + 1] % P;
}
inline void add ( const int fn, const int fm ) {
if ( ! fn ) {
for ( int i = 0; i <= n; ++ i ) ans[i] = F[i];
return ;
}
static int A[MAXN + 5], B[MAXN + 5];
for ( int i = 0; i <= n; ++ i ) {
A[i] = 1ll * ans[i] * ifac[i] % P * qkpow ( 2, 1ll * i * fm % ( P - 1 ) ) % P;
B[i] = 1ll * F[i] * ifac[i] % P;
}
for ( int i = n + 1; i < len; ++ i ) A[i] = B[i] = 0;
polyConv ( len, A, B, ans );
for ( int i = 0; i <= n; ++ i ) ans[i] = 1ll * ans[i] * fac[i] % P;
for ( int i = n + 1; i < len; ++ i ) ans[i] = 0;
}
inline void shift ( const int cur ) {
static int A[MAXN + 5], B[MAXN + 5];
for ( int i = 0; i <= n; ++ i ) {
A[i] = 1ll * F[i] * ifac[i] % P * qkpow ( 2, 1ll * i * cur % ( P - 1 ) ) % P;
B[i] = 1ll * F[i] * ifac[i] % P;
}
for ( int i = n + 1; i < len; ++ i ) A[i] = B[i] = 0;
polyConv ( len, A, B, F );
for ( int i = 0; i <= n; ++ i ) F[i] = 1ll * F[i] * fac[i] % P;
for ( int i = n + 1; i < len; ++ i ) F[i] = 0;
}
int main () {
scanf ( "%d %d", &m, &n );
if ( m > n ) return puts ( "0" ), 0;
len = 1, lg = 0;
for ( ; len <= n << 1; len <<= 1, ++ lg );
initFFT ( lg ), init ( n );
for ( int i = 1; i <= n; ++ i ) F[i] = 1;
for ( int i = 0, cur = 0; 1 << i <= m; ++ i ) {
if ( ( m >> i ) & 1 ) add ( cur, 1 << i ), cur |= 1 << i;
shift ( 1 << i );
}
int sum = 0;
for ( int i = 0; i <= n; ++ i ) {
sum = ( sum + 1ll * ans[i] * fac[n] % P * ifac[i] % P * ifac[n - i] ) % P;
}
printf ( "%d\n", sum );
return 0;
}
Solution -「CF 623E」Transforming Sequence的更多相关文章
- Solution -「CF 1342E」Placing Rooks
\(\mathcal{Description}\) Link. 在一个 \(n\times n\) 的国际象棋棋盘上摆 \(n\) 个车,求满足: 所有格子都可以被攻击到. 恰好存在 \(k\ ...
- Solution -「CF 1622F」Quadratic Set
\(\mathscr{Description}\) Link. 求 \(S\subseteq\{1,2,\dots,n\}\),使得 \(\prod_{i\in S}i\) 是完全平方数,并最 ...
- Solution -「CF 923F」Public Service
\(\mathscr{Description}\) Link. 给定两棵含 \(n\) 个结点的树 \(T_1=(V_1,E_1),T_2=(V_2,E_2)\),求一个双射 \(\varph ...
- Solution -「CF 923E」Perpetual Subtraction
\(\mathcal{Description}\) Link. 有一个整数 \(x\in[0,n]\),初始时以 \(p_i\) 的概率取值 \(i\).进行 \(m\) 轮变换,每次均匀随机 ...
- Solution -「CF 1586F」Defender of Childhood Dreams
\(\mathcal{Description}\) Link. 定义有向图 \(G=(V,E)\),\(|V|=n\),\(\lang u,v\rang \in E \Leftrightarr ...
- Solution -「CF 1237E」Balanced Binary Search Trees
\(\mathcal{Description}\) Link. 定义棵点权为 \(1\sim n\) 的二叉搜索树 \(T\) 是 好树,当且仅当: 除去最深的所有叶子后,\(T\) 是满的: ...
- Solution -「Gym 102956B」Beautiful Sequence Unraveling
\(\mathcal{Description}\) Link. 求长度为 \(n\),值域为 \([1,m]\) 的整数序列 \(\lang a_n\rang\) 的个数,满足 \(\not\ ...
- Solution -「CF 1023F」Mobile Phone Network
\(\mathcal{Description}\) Link. 有一个 \(n\) 个结点的图,并给定 \(m_1\) 条无向带权黑边,\(m_2\) 条无向无权白边.你需要为每条白边指定边权 ...
- Solution -「CF 599E」Sandy and Nuts
\(\mathcal{Description}\) Link. 指定一棵大小为 \(n\),以 \(1\) 为根的有根树的 \(m\) 对邻接关系与 \(q\) 组 \(\text{LCA}\ ...
随机推荐
- 进程池与线程池基本使用、协程理论与实操、IO模型、前端、BS架构、HTTP协议与HTML前戏
昨日内容回顾 GIL全局解释器锁 1.在python解释器中 才有GIL的存在(只与解释器有关) 2.GIL本质上其实也是一把互斥锁(并发变串行 牺牲效率保证安全) 3.GIL的存在 是由于Cpyth ...
- Java类与对象的创建
以类的方式组织代码,以对象的方式组织(封装)数据 组织代码(类) public class Demo04 { String name;//默认值null int age;//默认值0 public v ...
- NIO-java.nio.ByteBuffer中flip、rewind、clear方法的区别
Java NIO中的Buffer用于和NIO通道进行交互.如你所知,数据是从通道读入缓冲区,从缓冲区写入到通道中的. 缓冲区本质上是一块可以写入数据,然后可以从中读取数据的内存.这块内存被包装成NIO ...
- elasticsearch之请求处理流程(Rest/RPC )
.Action概述 ES提供client供集群节点或java客户端访问集群用.client模块通过代理模式,将所有的操作都集成到client接口中.这样外部调用只需要初始化client就能够完成所有的 ...
- golang中的runtime包
1. runtime.Gosched 让出CPU时间片,重新等待安排任务 package main import ( "fmt" "runtime" ) fu ...
- gin中在中间件或handler中使用goroutine
package main import ( "fmt" "github.com/gin-gonic/gin" "log" "tim ...
- Rsync安装配置
一.先准备两台CentOS服务器,假定是 1.172.18.2.225(服务端) 需要配置rsyncd.conf文件 2.172.18.2.227(客户端) 不需要配置rsyncd.conf文件 二. ...
- Python Package Cheatsheet
Web 服务:tornado pip3 install tornado import sys import tornado.ioloop import tornado.web import json ...
- python初学笔记之列表推导式
列表推导式(又称列表解析式)提供了一种简明扼要的方法来创建列表.注意:简而言之,就是把普通的多行for循环压缩成一行代码,这种压缩语法适用于列表.字典.集合等可迭代数据结构(iterables).创建 ...
- Vue3中的响应式对象Reactive源码分析
Vue3中的响应式对象Reactive源码分析 ReactiveEffect.js 中的 trackEffects函数 及 ReactiveEffect类 在Ref随笔中已经介绍,在本文中不做赘述 本 ...