NOIP2019模拟2019.9.20】膜拜大会(外向树容斥,分类讨论)
题解:
我果然是不擅长分类讨论,心态被搞崩了。
注意到\(m<=n-2\),意味着除了1以外的位置不可能被加到a[1]两遍。
先考虑个大概:
考虑若存在\(x,x-1,…,2\)(有序)这样的,且1要么不出现,要么出现在2的左边,那么\(a[1]=\sum_{i=1}^x a[i]\)。
同样,若存在\(y,y+1,…,n\),且1要么不出现,要么出现在n的左边,那么\(a[1]=a[1]+\sum_{i=y}^n a[i]\)。
开始讨论:
1.1没有出现,直接枚举x,求出最大的y的满足\(sum>=K\),现在大概要求x要恰好,y要至少。
至少好算,恰好的话考虑用至少x减去至少x+1。
2.1出现了,1的右边只有2,,n要么不出现,要么出现在1的左边,注意这种情况下\(y->n\)的和依然会被加进a[1],同样枚举x,求出最大的y,然后我们可以列出一个限制树,若\(j\)必须在\(i\)的左边,\(link(i,j)\),根据CTS2019氪金手游那题,概率是\(\prod{1 \over siz}\),乘上总方案数便是可行的方案数。
3.把上种情况的2、n互换,求法类似。
4.1出现了,2和n都在1的右边,注意这种情况\(a[1]\)会被加两遍,同样枚举x,求最大的y,然后列出限制树,发现并不是外向树,有一条内向边,那么直接把这条边容斥即可。
Code:
#include<bits/stdc++.h>
#define fo(i, x, y) for(int i = x, B = y; i <= B; i ++)
#define ff(i, x, y) for(int i = x, B = y; i < B; i ++)
#define fd(i, x, y) for(int i = x, B = y; i >= B; i --)
#define ll long long
#define pp printf
#define hh pp("\n")
using namespace std;
const int mo = 998244353;
ll ksm(ll x, ll y) {
ll s = 1;
for(; y; y /= 2, x = x * x % mo)
if(y & 1) s = s * x % mo;
return s;
}
const int N = 2e5 + 5;
int T, n, m, K;
ll a[N];
ll fac[N], nf[N], ni[N];
ll C(int n, int m) {
return n < m || n < 0 || m < 0 ? 0 : fac[n] * nf[m] % mo * nf[n - m] % mo;
}
ll P(int n, int m) {
return n < m || n < 0 || m < 0 ? 0 : fac[n] * nf[n - m] % mo;
}
ll p[N], q[N];
ll ans;
ll ca1(int x, int z) {
return (x + z <= m) ? (C(m, x) * C(m - x, z) % mo * P(n - 1 - x - z, m - x - z) % mo) : 0;
}
void calc1() {
int y = n + 1;
fd(x, m + 1, 1) {
while(y > 1 && p[x] + q[y] < K) y --;
if(p[x] + q[y] < K) continue;
int z = n - y + 1;
ans += ca1(x - 1, z);
ans -= ca1(x, z);
}
ans %= mo;
}
ll ca2(int x, int z) {
if(x + z > m) return 0;
return fac[m] * C(n - (x + z), m - (x + z)) % mo * nf[x - 2] % mo * nf[z + 1] % mo * ni[x + z] % mo;
}
void calc2() {
int y = n + 1;
fd(x, m, 2) {
while(y > 1 && p[x] + q[y] < K) y --;
if(p[x] + q[y] < K) continue;
int z = n - y + 1;
if(z > 0) {
ans += ca2(x, z);
ans -= ca2(x + 1, z);
} else {
n --;
ans += ca2(x, z);
ans -= ca2(x + 1, z);
n ++;
ans += ca2(x, 1);
ans -= ca2(x + 1, 1);
}
}
}
void calc3() {
int z = 1;
fo(y, n - m + 1, n) {
while(z < n && p[z] + q[y] < K) z ++;
if(p[z] + q[y] < K) continue;
int x = n - y + 2;
if(z > 1) {
ans += ca2(x, z - 1);
ans -= ca2(x + 1, z - 1);
} else {
n --;
ans += ca2(x, z - 1);
ans -= ca2(x + 1, z - 1);
n ++;
ans += ca2(x, 1);
ans -= ca2(x + 1, 1);
}
}
}
ll ca4(int x, int z) {
if(x + z > m) return 0;
ll sum = nf[z] * nf[x - 2] % mo * ni[x] % mo;
sum = (sum - nf[z + 1] * nf[x - 2] % mo * ni[x + z] % mo + mo) % mo;
return C(n - (x + z), m - (x + z)) * fac[m] % mo * sum % mo;
}
void calc4() {
int y = n;
fd(x, m, 2) {
while(y > 1 && p[x] + q[y] + a[1] < K) y --;
if(p[x] + q[y] + a[1] < K) continue;
int z = n - y + 1;
ans += ca4(x, z);
ans -= ca4(x + 1, z);
}
}
int main() {
freopen("fake.in", "r", stdin);
freopen("fake.out", "w", stdout);
n = 2e5;
fac[0] = 1; fo(i, 1, n) fac[i] = fac[i - 1] * i % mo;
nf[n] = ksm(fac[n], mo - 2); fd(i, n, 1) nf[i - 1] = nf[i] * i % mo;
fo(i, 1, n) ni[i] = ksm(i, mo - 2);
for(scanf("%d", &T); T; T --) {
scanf("%d %d %d", &n, &m, &K);
fo(i, 1, n) scanf("%lld", &a[i]);
if(K == 0) {
pp("1\n"); continue;
}
q[n + 1] = p[0] = 0;
fo(i, 1, n) p[i] = p[i - 1] + a[i];
fd(i, n, 1) q[i] = q[i + 1] + a[i];
ans = 0;
calc1();
calc2();
calc3();
calc4();
ans = (ans % mo + mo) * ksm(P(n, m), mo - 2) % mo;
pp("%lld\n", ans);
}
}
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