题意:两个人van石头剪子布的游戏一共n盘,假设A赢了a盘,B赢了b盘,那么得分是gcd(a,b),求得分的期望*\(3^{2*n}\)

题解:根据题意很明显有\(ans=3^{n}*\sum_{a=0}^{n}\sum_{b=0}^{n-a}gcd(a,b)C(n,a)C(n-a,b)\)

\(ans=\sum_{d=1}^nd\sum_{a=0}^n\sum_{b=0}^{n-a}[gcd(a,b)==d]C(n,a)C(n-a,b)\)

假设\(f(d)=\sum_{a=0}^n\sum_{b=0}^{n-a}[gcd(a,b)==d]C(n,a)C(n-a,b)\),\(F(d)=\sum_{a=0}^n\sum_{b=0}^{n-a}[d|gcd(a,b)]C(n,a)C(n-a,b)\),

那么\(F(d)=\sum_{d|x}f(x)\),\(f(d)=\sum_{d|x}\mu(\frac{x}{d})F(x)\).

\(ans=3^{n}\sum_{d=1}^nd\sum_{d|x}\mu(\frac{x}{d})F(x)\)

\(ans=3^{n}\sum_{x=1}^nF(x)\sum_{d|x}d\mu(\frac{x}{d})\)

\(ans=3^{n}\sum_{x=1}^nF(x)\phi(x)\)

\(F(d)=\sum_{a=0}^n\sum_{b=0}^{n-a}[d|gcd(a,b)]C(n,a)C(n-a,b)\)

\(F(d)=\sum_{a=0}^{\frac{n}{d}}\sum_{b=0}^{\frac{n}{d}-a}C(n,a*d)C(n-a*d,b*d)-1\)

\(F(d)=\sum_{a=0}^{\frac{n}{d}}\sum_{b=0}^{\frac{n}{d}-a}C(n,a*d+b*d)*C(a*d+b*d,b*d)-1\)

\(F(d)=\sum_{a=0}^{\frac{n}{d}}\sum_{b=0}^{a}C(n,a*d)C(a*d,b*d)-1\)

\(F(d)=n!\sum_{a=0}^{\frac{n}{d}}\frac{1}{(n-a*d)!}\sum_{b=0}^{i}\frac{1}{(j*d)!}*\frac{1}{(i*d-j*d)!}\)

后面的求和用拆系数fft即可处理,枚举d计算F(d),复杂度\(\sum_{d=1}^n\frac{n}{d}log(\frac{n}{d})\)

//#pragma GCC optimize(2)
//#pragma GCC optimize(3)
//#pragma GCC optimize(4)
//#pragma GCC optimize("unroll-loops")
//#pragma comment(linker, "/stack:200000000")
//#pragma GCC optimize("Ofast,no-stack-protector")
//#pragma GCC target("sse,sse2,sse3,ssse3,sse4,popcnt,abm,mmx,avx,tune=native")
#include<bits/stdc++.h>
//#include <bits/extc++.h>
#define fi first
#define se second
#define db double
#define mp make_pair
#define pb push_back
#define mt make_tuple
//#define pi acos(-1.0)
#define ll long long
#define vi vector<int>
#define mod 1000000007
#define ld long double
//#define C 0.5772156649
#define ls l,m,rt<<1
#define rs m+1,r,rt<<1|1
#define sqr(x) ((x)*(x))
#define pll pair<ll,ll>
#define pil pair<int,ll>
#define pli pair<ll,int>
#define pii pair<int,int>
#define ull unsigned long long
#define bpc __builtin_popcount
#define base 1000000000000000000ll
#define fin freopen("a.txt","r",stdin)
#define fout freopen("a.txt","w",stdout)
#define fio ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0)
#define mr mt19937 rng(chrono::steady_clock::now().time_since_epoch().count())
inline ll gcd(ll a,ll b){return b?gcd(b,a%b):a;}
inline void sub(ll &a,ll b){a-=b;if(a<0)a+=mod;}
inline void add(ll &a,ll b){a+=b;if(a>=mod)a-=mod;}
template<typename T>inline T const& MAX(T const &a,T const &b){return a>b?a:b;}
template<typename T>inline T const& MIN(T const &a,T const &b){return a<b?a:b;}
inline ll qp(ll a,ll b){ll ans=1;while(b){if(b&1)ans=ans*a%mod;a=a*a%mod,b>>=1;}return ans;}
inline ll qp(ll a,ll b,ll c){ll ans=1;while(b){if(b&1)ans=ans*a%c;a=a*a%c,b>>=1;}return ans;} using namespace std;
//using namespace __gnu_pbds; const ld pi=acos(-1);
const ull ba=233;
const db eps=1e-5;
const ll INF=0x3f3f3f3f3f3f3f3f;
const int N=100000+10,maxn=2000000+10,inf=0x3f3f3f3f; struct cd{
ld x,y;
cd(ld _x=0.0,ld _y=0.0):x(_x),y(_y){}
cd operator +(const cd &b)const{
return cd(x+b.x,y+b.y);
}
cd operator -(const cd &b)const{
return cd(x-b.x,y-b.y);
}
cd operator *(const cd &b)const{
return cd(x*b.x - y*b.y,x*b.y + y*b.x);
}
cd operator /(const db &b)const{
return cd(x/b,y/b);
}
}a[N*3],b[N*3],dfta[N*3],dftb[N*3],dftc[N*3],dftd[N*3];
cd conj(cd a){return cd(a.x,-a.y);}
int rev[N*3],A[N],B[N],C[N*3];
void getrev(int bit)
{
for(int i=0;i<(1<<bit);i++)
rev[i]=(rev[i>>1]>>1) | ((i&1)<<(bit-1));
}
void fft(cd *a,int n,int dft)
{
for(int i=0;i<n;i++)if(i<rev[i])swap(a[i],a[rev[i]]);
for(int step=1;step<n;step<<=1)
{
cd wn(cos(dft*pi/step),sin(dft*pi/step));
for(int j=0;j<n;j+=step<<1)
{
cd wnk(1,0);
for(int k=j;k<j+step;k++)
{
cd x=a[k];
cd y=wnk*a[k+step];
a[k]=x+y;a[k+step]=x-y;
wnk=wnk*wn;
}
}
}
if(dft==-1)for(int i=0;i<n;i++)a[i]=a[i]/n;
}
void mtt(int n,int m,int p) {
if(n<100&&m<100||min(n,m)<=5)
{
for(int i=0;i<=n+m;i++)C[i]=0;
for(int i=0;i<=n;i++)for(int j=0;j<=m;j++)
{
C[i+j]+=1ll*A[i]*B[j]%p;
if(C[i+j]>=p)C[i+j]-=p;
}
return ;
}
int sz=0;
while((1<<sz)<=n+m)sz++;getrev(sz);
int len=1<<sz;
for(int i=0;i<len;i++)
{
int x=(i>n?0:A[i]%p),y=(i>m?0:B[i]%p);
a[i]=cd(x&0x7fff,x>>15);
b[i]=cd(y&0x7fff,y>>15);
}
fft(a,len,1);fft(b,len,1);
for(int i=0;i<len;i++)
{
int j=(len-i)&(len-1);
cd aa,bb,cc,dd;
aa = (a[i] + conj(a[j])) * cd(0.5, 0);
bb = (a[i] - conj(a[j])) * cd(0, -0.5);
cc = (b[i] + conj(b[j])) * cd(0.5, 0);
dd = (b[i] - conj(b[j])) * cd(0, -0.5);
dfta[j] = aa * cc;dftb[j] = aa * dd;
dftc[j] = bb * cc;dftd[j] = bb * dd;
}
for(int i=0;i<len;i++)
{
a[i] = dfta[i] + dftb[i] * cd(0, 1);
b[i] = dftc[i] + dftd[i] * cd(0, 1);
}
fft(a,len,1);fft(b,len,1);
for(int i=0;i<len;i++)
{
int da = (ll)(a[i].x / len + 0.5) % p;
int bb = (ll)(a[i].y / len + 0.5) % p;
int dc = (ll)(b[i].x / len + 0.5) % p;
int dd = (ll)(b[i].y / len + 0.5) % p;
C[i] = (da + ((ll)(bb + dc) << 15) + ((ll)dd << 30)) % p;
C[i] = (C[i]+p)%p;
}
}
int prime[N],cnt,phi[N];
bool mark[N];
void init()
{
phi[1]=1;
for(int i=2;i<N;i++)
{
if(!mark[i])prime[++cnt]=i,phi[i]=i-1;
for(int j=1;j<=cnt&&i*prime[j]<N;j++)
{
mark[i*prime[j]]=1;
if(i%prime[j]==0)
{
phi[i*prime[j]]=phi[i]*prime[j];
break;
}
phi[i*prime[j]]=phi[i]*phi[prime[j]];
}
}
}
int n,p,fac,po;
int f(int d)
{
int ans=0;
for(int i=0;i<=n/d;i++)A[i]=prime[i*d],B[i]=prime[i*d];
mtt(n/d,n/d,p);
// for(int i=0;i<=n/d;i++)printf("%d ",C[i]);puts("");
for(int i=0;i<=n/d;i++)
{
ans+=1ll*prime[n-i*d]*C[i]%p;
if(ans>=p)ans-=p;
}
ans=(1ll*ans*fac-1+p)%p;
return ans;
}
int main()
{
// fin;
init();
int t;scanf("%d",&t);
while(t--)
{
scanf("%d%d",&n,&p);
prime[0]=prime[1]=fac=po=1;
for(int i=2;i<=n;i++)prime[i]=1ll*(p-p/i)*prime[p%i]%p;
for(int i=1;i<=n;i++)prime[i]=1ll*prime[i-1]*prime[i]%p,fac=1ll*fac*i%p,po=1ll*po*3%p;
int ans=0;
for(int d=1;d<=n;d++)
{
ans+=1ll*phi[d]*f(d)%p;
if(ans>=p)ans-=p;
}
printf("%d\n",1ll*ans*po%p);
}
return 0;
}
/******************** ********************/

hdu6088 组合数+反演+拆系数fft的更多相关文章

  1. 拆系数FFT

    学习内容:国家集训队2016论文 - 再谈快速傅里叶变换 模板题:http://uoj.ac/problem/34 1.基本介绍 对长度为L的\(A(x),B(x)\)进行DFT,可以利用 \[ \b ...

  2. 拆系数FFT及其部分优化

    模拟考某题一开始由于校内OJ太慢直接拆系数FFT跑不过 后来被神仙婊了一顿之后发现复杂度写炸了改了改随便过 模版题:任意模数NTT 三模数NTT 常数巨大,跑的极慢 拆系数FFT 原理是对于两个多项式 ...

  3. 拆系数FFT(任意模数FFT)

    拆系数FFT 对于任意模数 \(mod\) 设\(m=\sqrt {mod}\) 把多项式\(A(x)\)和\(B(x)\)的系数都拆成\(a\times m+b\)的形式,时\(a, b\)都小于\ ...

  4. hdu 5730 Shell Necklace——多项式求逆+拆系数FFT

    题目:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5730 可以用分治FFT.但自己只写了多项式求逆. 和COGS2259几乎很像.设A(x),指数是长度,系数 ...

  5. 洛谷 4245 【模板】任意模数NTT——三模数NTT / 拆系数FFT

    题目:https://www.luogu.org/problemnew/show/P4245 三模数NTT: 大概是用3个模数分别做一遍,用中国剩余定理合并. 前两个合并起来变成一个 long lon ...

  6. 洛谷 P4245 [模板]任意模数NTT —— 三模数NTT / 拆系数FFT(MTT)

    题目:https://www.luogu.org/problemnew/show/P4245 用三模数NTT做,需要注意时间和细节: 注意各种地方要取模!传入 upt() 里面的数一定要不超过2倍 m ...

  7. 拆系数$FFT$($4$遍$DFT$)

    #include <iostream> #include <cstdio> #include <cstdlib> #include <cstring> ...

  8. 各种数和各种反演(所谓FFT的前置知识?)

    每次问NC做多项式的题需要什么知识点. 各种数. 各种反演. 多项式全家桶. 然后我就一个一个地学知识点.然而还差好多,学到后面的前面的已经忘了(可能是我太菜吧不是谁都是NC啊) 然后发现每个知识点基 ...

  9. [拉格朗日反演][FFT][NTT][多项式大全]详解

    1.多项式的两种表示法 1.系数表示法 我们最常用的多项式表示法就是系数表示法,一个次数界为\(n\)的多项式\(S(x)\)可以用一个向量\(s=(s_0,s_1,s_2,\cdots,s_n-1) ...

随机推荐

  1. C#Object与XML文件或二进制文件之间的转化

    Object To Xml 文件 public static bool Serializer<T>(object obj, string path) { FileStream xmlfil ...

  2. Lucene 搜索方式

    Lucene 的搜索方式包括:词项查询(TermQuery) / 布尔查询(BooleanQuery) / 短语查询(PhraseQuery) / 范围查询(RangeQuery) / 百搭查询(Wi ...

  3. Ubantu18.04安装WPS

    1.去WPS官网选在合适的版本下载安装包2.在官网下载字体包3.分别右键点击安装包,选择第一项“用软件安装打开”,进行安装即可.4.此时启动应用,应该会提示系统缺失字体.5.解决字体缺失(转)    

  4. kerberos协议介绍

    一.kerberos认证过程: client向kerberos服务请求,希望获取访问server的权限.kerberos得到了这个消息,首先得判断client是否是可信赖的,也就是白名单黑名单的说法. ...

  5. static,final关键字,Object类的tostring方法,equals方法,hashCode方法

    1)static关键字 static可以修饰:属性.方法.代码块 静态方法不能访问非静态 属性 或 方法 属性(变量): 成员变量: 静态变量: 通过 类名.静态变量来访问 通过 对象名.静态变量来访 ...

  6. CSIC_716_20191126【面向对象编程--继承】

    继承 什么是继承:继承是新建类的一种方式,通过此方式生成的类称为子类.或者 派生类,被继承的类称为父类.基类或超类.在python中,一个子类可以继承多个父类. 继承的作用:减少代码的冗余,提高开发效 ...

  7. LeetCode第九题—— Palindrome Number(判断回文数)

    题目描述 Determine whether an integer is a palindrome. An integer is a palindrome when it reads the same ...

  8. Java 多线程 - 死锁deadlock产生原因+避免方法

    ref: java中产生死锁的原因及如何避免 https://blog.csdn.net/m0_38126177/article/details/78587845 java如何避免死锁 http:// ...

  9. Java 多线程 - Future

    Java中Future的使用场景和解析 https://blog.csdn.net/hongtaolong/article/details/83349705 (细看!!!)

  10. [JZOJ3339]【NOI2013模拟】wyl8899和法法塔的游戏

    题目 题目大意 给你一个数列,每次给出\(r,a,b\),你要找到\(l\in [a,b]\)使得\([l,r-1]\)的异或和最小, 并且要修改\(r\)位置的数. 思考历程 当我看到这题的时候,已 ...