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[bzoj3992][SDOI2015]序列統計——離散對數+NTT

ons name make ret bre har 復雜度 etc 題目

題目大意:

給定一個數字不超過\(m\)的集合\(S\),用\(S\)中的數生成一個長度為\(n\)的序列,求所有序列中的元素乘積模\(m\)等於\(x\)的序列的個數。

思路:

考慮最樸素的\(DP\),設\(f_{i,j}\)為選了\(i\)個數,乘積模\(m\)\(j\)的方案數,直接轉移的時間復雜度是\(O(nm^2)\)的。

不難發現每次轉移的過程是相同的,矩陣加速顯然不太可行,考慮將乘法形式的轉移變成加法形式的轉移,這樣每次轉移即可用NTT優化。

這裏需要用到一個叫做離散對數的東西,即在取模的意義下,將每個\(m\)以內的數都表示為\(g^x\)冪的形式,這裏的\(g\)為模\(m\)

意義下的原根。

這樣我們將每個數對\(g\)取對數之後,每次轉移便可以用NTT來優化了,但是\(n\)很大還是個問題,這個時候發現多項式乘法也是滿足結合律的,既然每次的轉移多項式是一樣的,直接上快速冪即可。

 
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 * Author : ylsoi
 * Time : 2019.2.4
 * Problem : bzoj3992
 * E-mail : [email protected]
 * ====================================*/
#include<bits/stdc++.h>
 
#define REP(i,a,b) for(int i=a,i##_end_=b;i<=i##_end_;++i)
#define DREP(i,a,b) for(int i=a,i##_end_=b;i>=i##_end_;--i)
#define debug(x) cout<<#x<<"="<<x<<" "
#define fi first
#define se second
#define mk make_pair
#define pb push_back
typedef long long ll;
 
using namespace std;
 
void File(){
    freopen("bzoj3992.in","r",stdin);
    freopen("bzoj3992.out","w",stdout);
}
 
template<typename T>void read(T &_){
    _=0; T fl=1; char ch=getchar();
    for(;!isdigit(ch);ch=getchar())if(ch=='-')fl=-1;
    for(;isdigit(ch);ch=getchar())_=(_<<1)+(_<<3)+(ch^'0');
    _*=fl;
}
 
const int maxm=8000+10;
const int mod=1004535809;
int n,m,aim,sz,t[maxm];
bool s[maxm];
 
ll qpow(ll x,ll y){
    ll ret=1; x%=mod;
    while(y){
        if(y&1)ret=ret*x%mod;
        x=x*x%mod;
        y>>=1;
    }
    return ret;
}
 
int lim,cnt,dn[maxm<<2];
ll g[maxm<<2],ig[maxm<<2];
 
void ntt(ll *A,int ty){
    REP(i,0,lim-1)if(i<dn[i])swap(A[i],A[dn[i]]);
    for(int len=1;len<lim;len<<=1){
        ll w= ty==1 ? g[len<<1] : ig[len<<1];
        for(int L=0;L<lim;L+=len<<1){
            ll wk=1;
            REP(i,L,L+len-1){
                ll u=A[i],v=A[i+len]*wk%mod;
                A[i]=(u+v)%mod;
                A[i+len]=(u-v)%mod;
                wk=wk*w%mod;
            }
        }
    }
    if(ty==-1){
        ll inv=qpow(lim,mod-2);
        REP(i,0,lim-1)A[i]=A[i]*inv%mod;
        REP(i,m-1,lim-1){
            A[i%(m-1)]=(A[i%(m-1)]+A[i])%mod;
            A[i]=0;
        }
    }
}
 
void init(){
    read(n),read(m),read(aim),read(sz);
    int x;
    REP(i,1,sz)read(x),s[x]=1;
    REP(i,2,m-1){
        x=i;
        ll w=x;
        REP(j,1,m-2){
            if(w==1){
                x=-1;
                break;
            }
            w=w*x%m;
        }
        if(x==i)break;
    }
    for(ll i=1,j=0;j<m-1;i=i*x%m,++j)
        t[i]=j;
    lim=1,cnt=0;
    while(lim<=m+m)lim<<=1,++cnt;
    if(!cnt)cnt=1;
    REP(i,0,lim-1)dn[i]=dn[i>>1]>>1|((i&1)<<(cnt-1));
    g[lim]=qpow(3,(mod-1)/lim);
    ig[lim]=qpow(g[lim],mod-2);
    for(int i=lim>>1;i;i>>=1){
        g[i]=g[i<<1]*g[i<<1]%mod;
        ig[i]=ig[i<<1]*ig[i<<1]%mod;
    }
}
 
ll a[maxm<<2],b[maxm<<2];
 
void work(){
    a[0]=1;
    REP(i,1,m-1)if(s[i])b[t[i]]=1;
    while(n){
        ntt(b,1);
        if(n&1){
            ntt(a,1);
            REP(i,0,lim-1)a[i]=a[i]*b[i]%mod;
            ntt(a,-1);
        }
        REP(i,0,lim-1)b[i]=b[i]*b[i]%mod;
        ntt(b,-1);
        n>>=1;
    }
    printf("%lld\n",(a[t[aim]]+mod)%mod);
}
 
int main(){
    //File();
    init();
    work();
    return 0;
}
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