Necklace of Beads

Description

Beads of red, blue or green colors are connected together into a circular necklace of n beads ( n < 24 ). If the repetitions that are produced by rotation around the center of the circular necklace or reflection to the axis of symmetry are all neglected, how many different forms of the necklace are there?

Input

The input has several lines, and each line contains the input data n.

-1 denotes the end of the input file.

Output

The output should contain the output data: Number of different forms, in each line correspondent to the input data.

Sample Input

4

5

-1

Sample Output

21

39

Solution

polya定理模板题

设\(\overline{G}\)是n个对象的一个置换群, 用m种颜色染图这n个对象,则不同的染色方案数为:

\[L=\frac{1}{|\overline{G}|}[m^{c(\overline{p_1)}}+m^{c(\overline{p_2)}}+...+m^{c(\overline{p_g)}}]
\]

其中 \(\overline{G}=\{\overline{p_1},\overline{p_2},...,\overline{p_g}\}\), \(c(\overline{p_k})\)为 \(\overline{p_k}\) 的循环节数(阶)

如对于n=4:

单位元:仅有(1)(2)(3)(4)一种情况,\((1)^4*1\)

考虑旋转\(\pm90^\circ\),有\((1234)^1\),\((1432)^1\)两种情况,\((4)^1*2\)

考虑旋转\(180^\circ\),有(13)(24)一种情况,\((2)^2*1\)

考虑以两个对立顶点为轴翻转,有(1)(3)(24),(2)(4)(13)两种情况,\((1)^2(2)^1*2\)

考虑以一不经过任一顶点但平分多边形的直径翻转,有(12)(34),(13)(24)两种情况,\((2)^2*2\)

所以答案为$$\frac{34+312+32+332+3^2*2}{1+2+1+2+2}=21$$


  • 考虑旋转,对于\(n\)个球的环旋转\(i\)个球的循环节的个数为\(gcd(n,i)\),这一部分快速幂求和

  • 考虑奇数的翻转,每次选择一个顶点作对称轴翻转,循环节数为\(\frac{n+1}{2}\)(自身不动,剩余两两交换),一共n种选择

  • 考虑偶数的翻转,可选对顶的两顶点作为对称轴旋转,循环节数为\(\frac{n+2}{2}\),(两顶点不动,剩余两两交换),\(\frac{n}{2}种选择\),选择无顶点的对称轴翻转,循环节数为\(\frac{n}{2}\)(全部两两交换),\(\frac{n}{2}\)种选择

#include <algorithm>
#include <cctype>
#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <map>
#include <queue>
#include <set>
#include <stack>
#if __cplusplus >= 201103L
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>
#endif
#include <vector>
#define lson rt << 1, l, mid
#define rson rt << 1 | 1, mid + 1, r
#define LONG_LONG_MAX 9223372036854775807LL
#define ll LL
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef long double ld;
typedef unsigned long long ull;
typedef pair<int, int> P;
int n, m, k;
const int maxn = 1e5 + 10;
ll qpow(ll a, ll n)
{
ll res = 1;
while (n)
{
if (n & 1)
res *= a;
a *= a;
n >>= 1;
}
return res;
}
ll gcd(ll a, ll b) { return !b ? a : gcd(b, a % b); }
ll solve()
{
ll res = 0;
if (!n)
return res;
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
res += qpow(3, gcd(n, i));
}
if (n & 1)
{
res += (ll)n * qpow(3, (n + 1) / 2);
}
else
{
res += (ll)(n / 2) * qpow(3, (n + 2) / 2);
res += (ll)(n / 2) * qpow(3, n / 2);
}
return res / (2 * n);
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("in.txt", "r", stdin);
freopen("out.txt", "w", stdout);
#endif
ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(0);
cout.tie(0);
while (cin >> n && n != -1)
{
cout << solve() << '\n';
}
return 0;
}

poj 1286 polya定理的更多相关文章

  1. POJ 1286 Pólya定理

    Necklace of Beads Time Limit: 1000MS   Memory Limit: 10000K Total Submissions: 9162   Accepted: 3786 ...

  2. poj 2409(polya定理模板)

    题意:给你n种颜色和m个小球,问你有多少种不同的方案! 分析:作为模板.. 代码实现: #include <iostream> #include <cstdio> #inclu ...

  3. poj 1286 Necklace of Beads &amp; poj 2409 Let it Bead(初涉polya定理)

    http://poj.org/problem?id=1286 题意:有红.绿.蓝三种颜色的n个珠子.要把它们构成一个项链,问有多少种不同的方法.旋转和翻转后同样的属于同一种方法. polya计数. 搜 ...

  4. POJ 1286 Necklace of Beads(Polya定理)

    点我看题目 题意 :给你3个颜色的n个珠子,能组成多少不同形式的项链. 思路 :这个题分类就是polya定理,这个定理看起来真的是很麻烦啊T_T.......看了有个人写的不错: Polya定理: ( ...

  5. POJ 2409 Let it Bead(Polya定理)

    点我看题目 题意 :给你c种颜色的n个珠子,问你可以组成多少种形式. 思路 :polya定理的应用,与1286差不多一样,代码一改就可以交....POJ 1286题解 #include <std ...

  6. POJ 2409 Let it Bead:置换群 Polya定理

    题目链接:http://poj.org/problem?id=2409 题意: 有一串n个珠子穿起来的项链,你有k种颜色来给每一个珠子染色. 问你染色后有多少种不同的项链. 注:“不同”的概念是指无论 ...

  7. POJ 1286 【POLYA】

    题意: 给你三种颜色的珠子,每次给你N,问在旋转,翻转之后视作相同的情况下,能组成多少种不同的项链. 思路: 让我们借这道题拯救一下我对POLYA定理的理解... sigma(m^(gcd(i,n)) ...

  8. poj 1286 Necklace of Beads (polya(旋转+翻转)+模板)

      Description Beads of red, blue or green colors are connected together into a circular necklace of ...

  9. POJ 2409 Let it Bead (Polya定理)

    题意 用k种颜色对n个珠子构成的环上色,旋转翻转后相同的只算一种,求不等价的着色方案数. 思路 Polya定理 X是对象集合{1, 2, --, n}, 设G是X上的置换群,用M种颜色染N种对象,则不 ...

随机推荐

  1. Python入门基础(2)

    如果你是博客园团队,,看到不符合您们要求的地方可否指出来?不要你不符合要求,然后我不符合哪项要求?是要我自己去找么? python条件语句 首先介绍的是if语句,python中的if语句格式如下: i ...

  2. How to Read a Paper丨如何阅读一篇论文

    这是我在看论文时无意刷到的博客推荐的一篇文章"How to Read a Paper",教你怎么样看论文.对于研究生来说,看论文基本是日常,一篇论文十多二十页,如何高效地读论文确实 ...

  3. SpringCloud-Alibaba-Sentinel(1)初探

    Sentinel 是什么? Sentinel 具有以下特征: 丰富的应用场景:Sentinel 承接了阿里巴巴近 10 年的双十一大促流量的核心场景,例如秒杀(即突发流量控制在系统容量可以承受的范围) ...

  4. mac环境下java项目无创建文件的权限

    1.问题: 先抛问题,由于刚刚换用mac环境,之前windows上开发的代码调试完毕,还未上线.之后上线部署之前,tl直连测试本地环境(mac)环境,功能无法使用,显示java.io.IOExcept ...

  5. R035---偷个懒,用UiPath录制电脑操作过程,迅速实现流程自动化

    ​一.缘起 UiPath可以录制你操作电脑的过程,从而实现自动化. 目前有点鸡肋,因为有些操作过程无法录制,例如: 键盘快捷键 修改键 右键点击 鼠标悬停 即便如此,录制功能有时候还是可以用一下,特别 ...

  6. /data/src/dragon/bidder_mod//src/proto_adapters/dragon_wax_adapter.h:11:对‘vtable for DragonWaxAdapter’未定义的引用

    dragon/bidder_mod/config中增加: $ngx_addon_dir/src/proto_adapters/dragon_wax_adapter.cc \

  7. 深入理解Java中的锁(一)

    Java中锁的概念 自旋锁 : 是指当一个线程在获取锁的时候,如果锁已经被其他线程获取,那么该线程将循环等待,然后不断判断锁是否能够被成功获取,直到获取到锁才会退出循环. 乐观锁 : 假定没有冲突,在 ...

  8. 【转】DataTable 中数据筛选

    转自:http://blog.163.com/yangxw_2009/blog/static/155255217201032931755646/ 对DataTable进行过滤筛选的一些方法Select ...

  9. javascript基本特点,组成和应用

    JavaScript 是一种基于客户端浏览器.面向(基于)对象和事件驱动式的网页脚本语言. 1. 基于客户端浏览器:静态语言,跨平台: 2. 面向(基于)对象:本身是没有类class和对象这个概念,但 ...

  10. “$Bitmap 有标记已使用的未用簇”

    前几天在电脑上用 DiskGenius 给移动硬盘分区的时候出现了这个错误,如下图所示: 解决方法: 在 cmd 命令行窗口中输入如下代码: chkdsk /f /x c: PS: 其中 " ...