【bzoj1004】[HNOI2008]Cards

1004: [HNOI2008]Cards

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Description

　　小春现在很清闲,面对书桌上的N张牌,他决定给每张染色,目前小春只有3种颜色:红色,蓝色,绿色.他询问Sun有
多少种染色方案,Sun很快就给出了答案.进一步,小春要求染出Sr张红色,Sb张蓝色,Sg张绝色.他又询问有多少种方
案,Sun想了一下,又给出了正确答案. 最后小春发明了M种不同的洗牌法,这里他又问Sun有多少种不同的染色方案.
两种染色方法相同当且仅当其中一种可以通过任意的洗牌法(即可以使用多种洗牌法,而每种方法可以使用多次)洗
成另一种.Sun发现这个问题有点难度,决定交给你,答案可能很大,只要求出答案除以P的余数(P为质数).

Input

　　第一行输入 5 个整数：Sr,Sb,Sg,m,p(m<=60,m+1<p<100)。n=Sr+Sb+Sg。
接下来 m 行，每行描述一种洗牌法，每行有 n 个用空格隔开的整数 X1X2...Xn，恰为 1 到 n 的一个排列，
表示使用这种洗牌法，第 i位变为原来的 Xi位的牌。输入数据保证任意多次洗牌都可用这 m种洗牌法中的一种代
替，且对每种洗牌法，都存在一种洗牌法使得能回到原状态。

Output

　　不同染法除以P的余数

Sample Input

1 1 1 2 7
2 3 1
3 1 2

Sample Output

HINT

　　有2 种本质上不同的染色法RGB 和RBG，使用洗牌法231 一次可得GBR 和BGR，使用洗牌法312 一次可得BRG

和GRB。

100%数据满足 Max{Sr,Sb,Sg}<=20。

【题解】

染色法就相当于置换，要求的洗牌法就相当于等价类的个数。

那么根据burnside定理，ans就是每种置换下不动点的数目的和除以m

然而这道题关于颜色有限制，那么我们可以用f[i][j][k]表示用了i种颜色1，j种颜色2，k种颜色3的相同的方案数，b[h]表示循环节的长度，那么可以得到f[i][j][k]=f[i-d[h]][j][k]+f[i][j-d[h]][k]+f[i][j][k-d[h]]

求出ans之后，由于计算出的ans是取模后的结果，然后要除以m，然后。。。乘法逆元解决。

最后别忘了，除了题上给出的置换外，还有一个固定的置换，就是自身的置换。

 #include<iostream>

 #include<cstdio>

 #include<cstring>

 #include<cstdlib>

 #include<cmath>

 #include<ctime>

 #include<algorithm>

 using namespace std;

 int sr,sb,sg,m,n,mod,ans,a[][],b[],f[][][],d[];

 inline int read()

 {

     int x=;char ch=getchar();

     while(ch<''||ch>'')ch=getchar();

     while(ch>=''&&ch<=''){x=x*+ch-'';ch=getchar();}

     return x;

 }

 int dp(int x)

 {

     for(int i=;i<=n;i++)  b[i]=;

     int sum=,p=;

     for(int i=;i<=n;i++)

         if(!b[i])

         {

             p=i;  b[p]=;  d[++sum]=;

             while(!b[a[x][p]])

             {

                 b[a[x][p]]=;

                 d[sum]++;

                 p=a[x][p];

             }

         }

     for(int i=sr;i>=;i--)

         for(int j=sb;j>=;j--)

             for(int k=sg;k>=;k--)

                 f[i][j][k]=;

     f[][][]=;

     for(int h=;h<=sum;h++)

         for(int i=sr;i>=;i--)

             for(int j=sb;j>=;j--)

                 for(int k=sg;k>=;k--)

                 {

                     if(i>=d[h])  f[i][j][k]=(f[i][j][k]+f[i-d[h]][j][k])%mod;

                     if(j>=d[h])  f[i][j][k]=(f[i][j][k]+f[i][j-d[h]][k])%mod;

                     if(k>=d[h])  f[i][j][k]=(f[i][j][k]+f[i][j][k-d[h]])%mod;

                 }

     return f[sr][sb][sg];

 }

 void exgcd(int a,int b,int &x,int &y)

 {

     if(b==)  {x=;  y=;  return;}

     exgcd(b,a%b,x,y);

     int t=x;  x=y;  y=t-a/b*y;

 }

 int main()

 {

     sr=read();  sb=read();  sg=read();  m=read();  mod=read();

     n=sr+sb+sg;

     for(int i=;i<=m;i++)

         for(int j=;j<=n;j++)

             a[i][j]=read();

     m++;

     for(int i=;i<=n;i++)  a[m][i]=i;

     for(int i=;i<=m;i++)  ans=(ans+dp(i))%mod;

     int x,y;

     exgcd(m,mod,x,y);

     while(x<)  x+=mod;

     printf("%d\n",ans*x%mod);

     return ;

 }