LOJ2320「清华集训 2017」生成树计数

由于菜鸡的我实在是没学会上升幂下降幂那一套理论，这里用的是完全普通多项式的做法。

要是有大佬愿意给我讲讲上升幂下降幂那一套东西，不胜感激orz！

首先可以想到prufer序列，如果不会的话可以左转百度。

我们把答案写成prufer序列的形式，这样的话他的贡献是固定的，其中$d_i$表示$i$的出现次数。

$ans = (n-2)! \prod_{i=1}^n \frac{a_i^{d_i+1}}{d_i!}$

把原来的柿子带进来

$ans = \sum_{\sum d_i = n-2} (n-2)! \sum_{i=1}^n a_i^{d_i+1} d_i^m\prod_{j=1}\frac{d_j^m}{d_j!}$

把相同的因数提出来

$ans =(n-2)! \prod_{i=1}^n a_i \sum_{\sum d_i = n-2} \sum_{i=1}^n a_i^{d_i} d_i^m\prod_{j=1}\frac{d_j^m}{d_j!}$

考虑后面的

$ans' = \sum_{\sum d_i = n-2} \sum_{i=1}^n a_i^{d_i} d_i^m\prod_{j=1}\frac{d_j^m}{d_j!}$

为了方便写成生成函数形式，把柿子化成这样

$ans' = \sum_{\sum d_i = n-2} \sum_{i=1}^n \frac{a_i^{d_i} d_i^{2m}}{d_i!}\prod_{j=1,j\neq i}\frac{d_j^m}{d_j!} $

设

$A(x)=\sum_{i=0}^n \frac{i^{2m}}{i!} x^i$

$B(x)=\sum_{i=0}^n \frac{i^m}{i!} x^i$

把它们带进去

$ans '=\sum_{i=1}^n A(a_i) \prod_{j=1,j\neq i}^n B(a_j) \\ = \sum_{i=1}^n \frac{A}{B}(a_i) \prod_{j=1}^n B(a_j)$

对于$\prod B(a_i)$ 根据常见套路，写成$exp(\sum ln(B(a_i)))$ 当然$\frac{A}{B}$也是这么处理。

接下来我们就遇到了更常见的，求$\sum_{i=1}^{n} a_i^k$ 也就是求数列幂和。

这个东西可以戳这里：qwq （额 需要密码，如果你需要的话可以戳我QQ）

这里简略的说一下，就是我们有$F(x)=\sum(a_1^i+...+a_n^i)x^i$ 可以化成这样$F(x) = \sum (a_ix+...+a_i^nx^n)$ 进而写成这样$F(x) = \sum \frac{a_i}{1-a_ix}$

我们令$G(x) = \prod (1-a_ix)$ 所以有$F = -ln'(G)$

对于$G$来说，我们可以直接分治FFT，然后F就可以poly_ln来求

其余的就是写一个多项式全家桶就可以了。

啊，多项式真有趣。

//Love and Freedom.
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cmath>
#define ll long long
#define inf 20021225
#define mdn 998244353
#define G 3
#define N 400100
using namespace std;
int read()
{
    int s=,f=; char ch=getchar();
    while(ch<''||ch>''){if(ch=='-') f=-; ch=getchar();}
    while(ch>=''&&ch<='') s=s*+ch-'',ch=getchar();
    return f*s;
}
int fac[N],inv[N];
int Inv(int x){return 1ll*inv[x]*fac[x-]%mdn;}
void upd(int &x,int y){x+=x+y>=mdn?y-mdn:y;}
int ksm(int bs,int mi)
{
    int ans=;
    while(mi)
    {
        if(mi&)    ans=1ll*ans*bs%mdn;
        bs=1ll*bs*bs%mdn; mi>>=;
    }
    return ans;
}
int r[N];
int init(int n)
{
    int l=,lim=;
    while(lim<n)    lim<<=,l++;
    for(int i=;i<lim;i++)
        r[i]=(r[i>>]>>)|((i&)<<l-);
    return lim;
}
void ntt(int *a,int lim,int f)
{
    for(int i=;i<lim;i++)    if(r[i]>i)
        swap(a[r[i]],a[i]);
    for(int k=,mid=;k<=lim;k<<=,mid<<=)
    {
        int Wn=ksm(G,(mdn-)/k); if(f)    Wn=ksm(Wn,mdn-);
        for(int w=,i=;i<lim;i+=k,w=)    for(int j=;j<mid;j++,w=1ll*w*Wn%mdn)
        {
            int x=a[i+j],y=1ll*w*a[i+mid+j]%mdn;
            a[i+j]=(x+y)%mdn; a[i+mid+j]=(mdn+x-y)%mdn;
        }
    }
    if(f)    for(int kinv=ksm(lim,mdn-),i=;i<lim;i++)
        a[i]=1ll*a[i]*kinv%mdn;
}
int poly_mul(int *a,int *b,int *c,int n)
{
    int lim=init(n<<);
    ntt(a,lim,); ntt(b,lim,);
    for(int i=;i<lim;i++)    c[i]=1ll*a[i]*b[i]%mdn;
    ntt(c,lim,); return lim;
}
int tmp[N];
void poly_inv(int *a,int *ans,int n)
{
    if(n==){ans[]=ksm(a[],mdn-); return;}
    int mid=n+>>; poly_inv(a,ans,mid);
    int lim=init(n<<);
    for(int i=;i<n;i++)    tmp[i]=a[i];
    for(int i=n;i<lim;i++)    tmp[i]=;
    ntt(tmp,lim,); ntt(ans,lim,);
    for(int i=;i<lim;i++)
        ans[i]=(2ll-1ll*tmp[i]*ans[i]%mdn+mdn)*ans[i]%mdn;
    ntt(ans,lim,);
    for(int i=n;i<lim;i++)    ans[i]=;
}
int tmp2[N];
void poly_ln(int *a,int *ans,int n)
{
    poly_inv(a,tmp2,n);
    for(int i=;i<n;i++)    ans[i]=1ll*a[i+]*(i+)%mdn;
    int lim=poly_mul(tmp2,ans,tmp2,n); tmp2[n-]=;
    for(int i=;i<n;i++)    ans[i]=1ll*tmp2[i-]*Inv(i)%mdn,tmp2[i-]=;
    for(int i=n;i<lim;i++)    ans[i]=tmp2[i]=;
    ans[]=;
}
int tmp3[N],tmp4[N];
void poly_exp(int *a,int *ans,int n)
{
    if(n==){ans[]=; return;}
    int mid=n+>>; poly_exp(a,ans,mid);
    for(int i=;i<(n<<);i++)    tmp2[i]=tmp3[i]=;
    for(int i=;i<n;i++)    tmp4[i]=a[i]; poly_ln(ans,tmp3,n);
    int lim=init(n<<);
    ntt(tmp3,lim,); ntt(tmp4,lim,); ntt(ans,lim,);
    for(int i=;i<lim;i++)
        ans[i]=1ll*(tmp4[i]-tmp3[i]++mdn)%mdn*ans[i]%mdn;
    ntt(ans,lim,);
    for(int i=n;i<lim;i++)    ans[i]=tmp4[i]=;
}
int tmp5[N],tmp6[N];
void solve(int *a,int l,int r)
{
    if(l==r)    return;
    int mid=l+r>>;
    solve(a,l,mid); solve(a,mid+,r);
    int d=r-l+;
    for(int i=l;i<=mid;i++)    tmp5[i-l+]=a[i];
    for(int i=mid+;i<=r;i++)    tmp6[i-mid]=a[i];
    tmp5[]=tmp6[]=;
    int lim=poly_mul(tmp5,tmp6,tmp5,d);
    for(int i=;i<d;i++)    a[l+i]=tmp5[i+];
    for(int i=;i<=lim;i++)    tmp5[i]=tmp6[i]=;
}
void prework(int n)
{
    n++; fac[]=;
    for(int i=;i<=n;i++)    fac[i]=1ll*fac[i-]*i%mdn;
    inv[n]=ksm(fac[n],mdn-);
    for(int i=n;i;i--)    inv[i-]=1ll*inv[i]*i%mdn;
}
int a[N],f[N],n,m,g[N],A[N],B[N],in[N],fr[N],ls[N];
int main()
{
    n=read(),m=read(); prework(n);
    for(int i=;i<=n;i++)    a[i]=read(),f[i]=(mdn-a[i])%mdn;
    solve(f,,n); f[]=; poly_ln(f,g,n+);
    for(int i=;i<=n;i++)    f[i]=1ll*g[i+]*(i+)%mdn;
    for(int i=n;i;i--)    f[i]=(-f[i-]+mdn)%mdn; f[]=n;
    for(int i=;i<=n;i++)
    {
        A[i]=1ll*ksm(i+,*m)*inv[i]%mdn;
        B[i]=1ll*ksm(i+,m)*inv[i]%mdn;
    }
    int lim=init(n<<|);
    poly_ln(B,g,n+); poly_inv(B,in,n+);
    for(int i=;i<n;i++)    g[i]=1ll*g[i]*f[i]%mdn;
    for(int i=n;i<lim;i++)    g[i]=in[i]=;
    poly_exp(g,ls,n);
    for(int i=n;i<lim;i++)    ls[i]=;
    poly_mul(A,in,fr,n);
    for(int i=;i<n;i++)    fr[i]=1ll*fr[i]*f[i]%mdn;
    for(int i=n;i<lim;i++)    fr[i]=;
    poly_mul(fr,ls,f,n);
    int ans=fac[n-];
    for(int i=;i<=n;i++)    ans=1ll*ans*a[i]%mdn;
    ans=1ll*ans*f[n-]%mdn;
    printf("%d\n",ans);
    return ;
}