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求解所有的變量的所有次冪的每一種的和

math 所有 等比數列 好的 是個 sum 解決 display 問題

標題很醜。。。

問題描述

\(n\) 個變量 \(a_n\),求所有的
\[s_j=\sum_{i=1}^{n}a_i^j, j \in [0,m]\]

解決

\(O(n*m)\) 太暴力了

一個比較好的方法


\[F(x)=\Pi_{i=1}^{n}(a_ix+1)\]

\[Ln(F(x))=\sum_{i=1}^{n}Ln(a_ix + 1)\]
考慮這個 \(Ln(a_ix+1)\) 是個什麽
\[Ln'(a_ix+1)=\frac{a_i}{a_ix+1}=\sum_{j=0}(-1)^ja_i^{j+1}x^j\]
等比數列求和可證
那麽就有兩種方法
方法一
\[Ln'(F(x))=\sum_{i=1}^{n}Ln'(a_ix + 1)=\sum_{i=1}^{n}\sum_{j=0}(-1)^ja_i^{j+1}x^j\]


就是
\[\sum_{j=0}(-1)^j(\sum_{i=1}^{n}a_i^{j+1})x_j\]
那麽分治 \(FFT\) 然後求 \(Ln\) 再 求導即可
方法二
\[Ln'(a_ix+1)=\frac{a_i}{a_ix+1}=\sum_{j=0}(-1)^ja_i^{j+1}x^j\]
把它積分一下
\[Ln(a_ix+1)=\sum_{j=1}\frac{(-1)^{j-1}a_i^{j}}{j}x^{j}\]
那麽
\[Ln(F(x))=\sum_{i=1}^{n}\sum_{j=1}\frac{(-1)^{j-1}a_i^{j}}{j}x^{j}\]

\[Ln(F(x))=\sum_{j=1}\frac{(-1)^{j-1}}{j}(\sum_{i=1}^{n}a_i^j)x^{j}\]

那麽分治 \(FFT\) 然後求 \(Ln\) 即可

求解所有的變量的所有次冪的每一種的和