BZOJ 3684 大朋友與多叉樹 多項式求冪/求exp+拉格朗日反演
阿新 • • 發佈:2018-12-24
題意:連結
方法:多項式求冪+拉格朗日反演。
解析:
毒瘤題最後一個。
首先先寫幾個公式(勿問證明)
Fk(x)=exp(k∗ln(F(X)))
若F(G(x))=G(F(x))=x
則稱F(x)與G(x)互為複合逆
若F(x)為G(x)的複合逆
[xn]F(x)表示F(x)的n次方項系數
則有[xn]F(x)=1n[xn−1](xG(x))n
推廣
[xn]H(F(x))=1n[xn−1]H′(x)(xG(x))n
然而這題用不到推廣,別怕- -!
我們顯然可以搞出來d的生成函式。
我們設F(x)是根節點點權的生成函式。
則
F(x)=∑i∈DFi(x)+x
+x代表他是葉節點時。
再搞出來D中元素的生成函式C(x)
則
F(x)=C(F(x))+x
設G(x)=x−C(x)
則有
G(F(x))=x
所以F(x)是G(x)的複合逆。
於是有
[xn]F(x)=1n[xn−1](xG(x))n
如果細心一點發現,(xG(x)) 上下可以同約一個x,這樣的話可以保證這個東西是可求ln的,因為常數項就變成1了,所以我們不必進行一些關於常數項的轉化什麼的。
出題人良心!
求exp怎麼求呢?
無腦倍增….
上圖是牛頓迭代。
然後我們帶進上圖的式子。
然後就可以無腦倍增了…
神奇!
程式碼:
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#define N 262244
#define mod 950009857
using namespace std;
typedef long long ll;
int s,m,l;
int rev[N];
ll G[N],G_inv[N],G_inv_n[N],G_inv_dao[N],G_inv_ln[N];
ll inv[N];
void init()
{
inv[1 ]=1;
for(int i=2;i<l;i++)
inv[i]=(mod-mod/i)*inv[mod%i]%mod;
}
ll Quick_Power(ll x,ll y,ll MOD)
{
ll ret=1;
while(y)
{
if(y&1)ret=(ret*x)%MOD;
x=(x*x)%MOD;
y>>=1;
}
return ret;
}
void NTT(ll *a,int n,int f)
{
for(int i=0;i<n;i++)if(i<rev[i])swap(a[i],a[rev[i]]);
for(int h=2;h<=n;h<<=1)
{
ll wn=Quick_Power(7,(mod-1)/h,mod);
for(int i=0;i<n;i+=h)
{
ll w=1;
for(int j=0;j<(h>>1);j++,w=w*wn%mod)
{
ll t=a[i+j+(h>>1)]*w%mod;
a[i+j+(h>>1)]=((a[i+j]-t)%mod+mod)%mod;
a[i+j]=(a[i+j]+t)%mod;
}
}
}
if(f==-1)
{
for(int i=1;i<(n>>1);i++)swap(a[i],a[n-i]);
ll inv=Quick_Power(n,mod-2,mod);
for(int i=0;i<n;i++)a[i]=(long long)a[i]*inv%mod;
}
}
void Get_Inv(ll *a,ll *b,int n)
{
static ll temp[N];
if(n==1)
{
b[0]=Quick_Power(a[0],mod-2,mod);
return;
}
Get_Inv(a,b,n>>1);
memcpy(temp,a,sizeof(a[0])*n);
memset(temp+n,0,sizeof(a[0])*n);
int m=n,L=0,nn=n;
for(n=1;n<=m;n<<=1)L++;
for(int i=0;i<n;i++)rev[i]=(rev[i>>1]>>1)|((i&1)<<(L-1));
NTT(temp,n,1),NTT(b,n,1);
for(int i=0;i<n;i++)
temp[i]=b[i]*(((2ll-temp[i]*b[i]%mod)%mod+mod)%mod)%mod;
NTT(temp,n,-1);
for(int i=0;i<(n>>1);i++)b[i]=temp[i];
memset(b+nn,0,sizeof(b[0])*nn);
n=nn;
}
void Get_Ln(ll *a,ll *b,int n)
{
static ll a_dao[N],a_inv[N];
for(int i=1;i<=n;i++)
a_dao[i-1]=a[i]*i%mod;
a_dao[n]=0;
Get_Inv(a,a_inv,n);
int m=n,L=0;
for(n=1;n<=m;n<<=1)L++;
for(int i=0;i<n;i++)rev[i]=(rev[i>>1]>>1)|((i&1)<<(L-1));
NTT(a_inv,n,1),NTT(a_dao,n,1);
for(int i=0;i<n;i++)
b[i]=a_inv[i]*a_dao[i]%mod;
NTT(b,n,-1);
for(int i=n-1;i>=1;i--)
b[i]=b[i-1]*inv[i]%mod;
b[0]=0;
memset(b+m,0,sizeof(b[0])*m);
memset(a_dao,0,sizeof(a_dao[0])*n);
memset(a_inv,0,sizeof(a_inv[0])*n);
}
void Get_Exp(ll *a,ll *b,int n)
{
static ll temp[N];
if(n==1)
{
b[0]=1;
return;
}
Get_Exp(a,b,n>>1);
memset(temp,0,sizeof(a[0])*(n<<1));
Get_Ln(b,temp,n);
for(int i=0;i<n;i++)
temp[i]=((i==0)+mod-temp[i]+a[i])%mod;
int m=n,L=0,nn=n;
for(n=1;n<=m;n<<=1)L++;
for(int i=0;i<n;i++)rev[i]=(rev[i>>1]>>1)|((i&1)<<(L-1));
NTT(b,n,1),NTT(temp,n,1);
for(int i=0;i<n;i++)
b[i]=b[i]*temp[i]%mod;
NTT(b,n,-1);
memset(b+nn,0,sizeof(b[0])*nn);
n=nn;
}
int main()
{
scanf("%d%d",&s,&m);
G[0]=1;
for(int i=1;i<=m;i++)
{
ll x;
scanf("%lld",&x);
G[x-1]=mod-1;
}
for(l=1;l<=s;l<<=1);
init();
Get_Inv(G,G_inv,l);
Get_Ln(G_inv,G_inv_ln,l);
for(int i=0;i<l;i++)
G_inv_ln[i]=G_inv_ln[i]*s%mod;
Get_Exp(G_inv_ln,G_inv_n,l);
printf("%lld\n",G_inv_n[s-1]*Quick_Power(s,mod-2,mod)%mod);
}