CodeChefSeries Sum (伯努利数+生成函数+FFT)
题面
给定\(a_1,..,a_n\),定义\(f(x,k)=\sum_{i=1}^n(x+a_i)^k,g(t,k)=\sum_{x=0}^tf(x,k)\),给定\(T,K\),请你对\(\forall i\in[0,K]\),求出\(g(T,i)\),对\(10^9+7\)取模
前置芝士
伯努利数
什么?你不会伯努利数?那你先去看看这篇文章
\(MTT\)
什么?看到这模数你说你不会\(MTT\)?出门左转洛谷模板区啥都有
题解
cjj拿着这题来问咱,咱发现自己跟个白痴一样啥也不会……
好毒瘤啊……虽然过了样例之后就\(1A\)了比较爽……但这还是多项式啊……
首先,对\(f(x,k)\),有
f(x,k)
&=\sum_{i=1}^n(x+a_i)^k\\
&=\sum_{i=1}^n\sum_{j=0}^k{k\choose j}x^j{a_i}^{k-j}\\
&=\sum_{j=0}^k{k\choose j}x^j\sum_{i=1}^n{a_i}^{k-j}\\
\end{aligned}
\]
然后对\(g(t,k)\),有
\]
写成卷积形式
\]
我们需要求出\(G(x)\)的第\(k\)项的系数乘上\(k!\)就是题目中所说的\(g(T,k)\)的答案
所以我们现在需要快速求出后面两个多项式的系数
左边
令左边的多项式为\(F(x)\),这是一个关于自然数幂和的东西,那么就得上伯努利数了
不过注意正常的伯努利数求自然数幂和是\(\sum_{i=0}^{n-1}i^k\)而这里是\(\sum_{i=0}^{n}i^k\),不要忘了加上\(n^k\)
然后接下来就是推倒的时间
\left[x^k\right]F
&=\sum_{i=0}^ti^k\\
&=t^k+{1\over k+1}\sum_{i=0}^k{k+1\choose i}B_it^{k+1-i}\\
&=t^k+k!\sum_{i=0}^k{B_i\over i!}{t^{k+1-i}\over (k+1-i)!}
\end{aligned}
\]
已经可以写成卷积的形式了,卷积出来的柿子的第\(k+1\)项乘上\(k!\)加上\(t^k\)就是\([x^k]F\)了
不过注意卷积的柿子中并没有\({B_{k+1}\over {(k+1)!}}\times {t^0\over 0!}\)这一项,所以要把\({t^0\over 0!}\)设为\(0\)才行
顺便注意\([x^0]F\)应该是\(t+1\)
右边
令第二个多项式为\(A(z)\),有
A(x)=\sum_{i=0}^\infty x^i{\sum_{k=1}^n{a_k}^i\over i!}
\end{aligned}
\]
然后继续推倒
A(x)
&=\sum_{i=0}^\infty x^i\sum_{j=1}^n{a_j}^i\\
&=\sum_{j=1}^n\sum_{i=0}^\infty {a_j}^ix^i\\
&=\sum_{i=1}^n{1\over 1-a_ix}\\
&=\sum_{i=1}^n {a_i}^0+{a_i}^1x^1+{a_i}^2x^2+...
\end{aligned}
\]
所以……这玩意儿该咋算啊……
我们设
G(x)
&=\sum_{i=1}^n{-a_i\over 1-a_ix}\\
&=\sum_{i=1}^n-{a_i}^1-{a_i}^2x-{a_i}^3x^2-...\\
\end{aligned}
\]
那么就有\(A(x)=-xG(x)+n\)
然而我还是不会算\(G\)啊……
那就继续推倒
G(x)
&=\sum_{i=1}^n{-a_i\over 1-a_ix}\\
&=\sum_{i=1}^n\ln'\left(1-a_ix\right)\\
&=\ln'\left(\prod_{i=1}^n (1-a_ix)\right)
\end{aligned}
\]
分治\(NTT\)就行啦
然后没有然后了
记得思路清晰一点
//minamoto
#include<bits/stdc++.h>
#define R register
#define ll long long
#define fp(i,a,b) for(R int i=(a),I=(b)+1;i<I;++i)
#define fd(i,a,b) for(R int i=(a),I=(b)-1;i>I;--i)
#define go(u) for(int i=head[u],v=e[i].v;i;i=e[i].nx,v=e[i].v)
using namespace std;
char buf[1<<21],*p1=buf,*p2=buf;
inline char getc(){return p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,1,1<<21,stdin),p1==p2)?EOF:*p1++;}
int read(){
R int res,f=1;R char ch;
while((ch=getc())>'9'||ch<'0')(ch=='-')&&(f=-1);
for(res=ch-'0';(ch=getc())>='0'&&ch<='9';res=res*10+ch-'0');
return res*f;
}
ll readll(){
R ll res,f=1;R char ch;
while((ch=getc())>'9'||ch<'0')(ch=='-')&&(f=-1);
for(res=ch-'0';(ch=getc())>='0'&&ch<='9';res=res*10+ch-'0');
return res*f;
}
char sr[1<<21],z[20];int C=-1,Z=0;
inline void Ot(){fwrite(sr,1,C+1,stdout),C=-1;}
void print(R int x){
if(C>1<<20)Ot();if(x<0)sr[++C]='-',x=-x;
while(z[++Z]=x%10+48,x/=10);
while(sr[++C]=z[Z],--Z);sr[++C]=' ';
}
const int N=(1<<18)+5,P=1e9+7;const double Pi=acos(-1.0);
inline int add(R int x,R int y){return x+y>=P?x+y-P:x+y;}
inline int dec(R int x,R int y){return x-y<0?x-y+P:x-y;}
inline int mul(R int x,R int y){return 1ll*x*y-1ll*x*y/P*P;}
int ksm(R int x,R int y){
R int res=1;
for(;y;y>>=1,x=mul(x,x))if(y&1)res=mul(res,x);
return res;
}
struct cp{
double x,y;
cp(R double xx=0,R double yy=0){x=xx,y=yy;}
inline cp operator +(const cp &b)const{return cp(x+b.x,y+b.y);}
inline cp operator -(const cp &b)const{return cp(x-b.x,y-b.y);}
inline cp operator *(const cp &b)const{return cp(x*b.x-y*b.y,x*b.y+y*b.x);}
}rt[2][N<<1];
int r[21][N],inv[N],fac[N],ifac[N],B[N],A[N],d,lim;
inline void init(R int len){lim=1,d=0;while(lim<len)lim<<=1,++d;}
void FFT(cp *A,int ty){
fp(i,0,lim-1)if(i<r[d][i])swap(A[i],A[r[d][i]]);
cp t;
for(R int mid=1;mid<lim;mid<<=1)
for(R int j=0;j<lim;j+=(mid<<1))
fp(k,0,mid-1)
A[j+k+mid]=A[j+k]-(t=A[j+k+mid]*rt[ty][mid+k]),
A[j+k]=A[j+k]+t;
if(!ty){
double k=1.0/lim;
fp(i,0,lim-1)A[i].x*=k;
}
}
void MTT(int *a,int *b,int len,int *c){
init(len<<1);
static cp A[N],B[N],C[N],D[N],F[N],G[N],H[N];
fp(i,0,len-1){
A[i].x=a[i]>>15,B[i].x=a[i]&32767,
C[i].x=b[i]>>15,D[i].x=b[i]&32767,
A[i].y=B[i].y=C[i].y=D[i].y=0;
}fp(i,len,lim-1)A[i]=B[i]=C[i]=D[i]=0;
FFT(A,1),FFT(B,1),FFT(C,1),FFT(D,1);
fp(i,0,lim-1)F[i]=A[i]*C[i],G[i]=A[i]*D[i]+B[i]*C[i],H[i]=B[i]*D[i];
FFT(F,0),FFT(G,0),FFT(H,0);
fp(i,0,lim-1)c[i]=(((ll)(F[i].x+0.5)%P<<30)+((ll)(G[i].x+0.5)<<15)+((ll)(H[i].x+0.5)))%P;
}
void Inv(int *a,int *b,int len){
if(len==1)return b[0]=ksm(a[0],P-2),void();
Inv(a,b,len>>1);
static int c[N],d[N];
MTT(a,b,len,c),MTT(b,c,len,d);
fp(i,0,len-1)b[i]=dec(add(b[i],b[i]),d[i]);
}
void Ln(int *a,int *b,int len){
static int A[N],B[N];
fp(i,1,len-1)A[i-1]=mul(a[i],i);A[len-1]=0;
Inv(a,B,len),MTT(A,B,len,A);
fp(i,1,len-1)b[i]=mul(A[i-1],inv[i]);b[0]=0;
}
void Pre(){
fp(d,1,18)fp(i,1,(1<<d)-1)r[d][i]=(r[d][i>>1]>>1)|((i&1)<<(d-1));
inv[0]=fac[0]=ifac[0]=inv[1]=fac[1]=ifac[1]=1;
fp(i,2,262144){
fac[i]=mul(fac[i-1],i),
inv[i]=mul(P-P/i,inv[P%i]),
ifac[i]=mul(ifac[i-1],inv[i]);
}
for(R int i=1;i<=262144;i<<=1)fp(k,0,i-1)
rt[1][i+k]=cp(cos(Pi*k/i),sin(Pi*k/i)),rt[0][i+k]=cp(cos(Pi*k/i),-sin(Pi*k/i));
fp(i,0,65535)A[i]=ifac[i+1];
Inv(A,B,1<<16);
fp(i,0,65535)B[i]=mul(B[i],fac[i]);
}
int D[21][N],a[N];
void solve(int d,int l,int r){
if(l==r)return D[d][0]=1,D[d][1]=P-a[l],void();
int mid=(l+r)>>1;
solve(d,l,mid),solve(d+1,mid+1,r);
init(max(mid-l+1,r-mid)+1);
int len=lim;
fp(i,mid-l+2,len-1)D[d][i]=0;
fp(i,r-mid+1,len-1)D[d+1][i]=0;
MTT(D[d],D[d+1],len,D[d]);
fp(i,r-l+2,(len<<1)-1)D[d][i]=0;
}
void calc(int *a,int *b,int n,int t){
static int A[N],B[N];
solve(1,1,n);
init(t+1);int len=lim;
fp(i,0,n)A[i]=D[1][i];
fp(i,n+1,len-1)A[i]=0;
Ln(A,B,len);
fp(i,1,len-1)B[i-1]=mul(B[i],i);B[len-1]=0;
b[0]=n;
fp(i,1,t)b[i]=mul(P-B[i-1],ifac[i]);
}
int ak[N],bk[N],bin[N],F[N],G[N],n,k,t;
void MAIN(){
bin[0]=1;fp(i,1,k+k)bin[i]=mul(bin[i-1],t);
int len=1;while(len<k+2)len<<=1;
fp(i,0,len-1)F[i]=mul(B[i],ifac[i]),G[i]=mul(bin[i],ifac[i]);
G[0]=0;
MTT(F,G,len,F);
ak[0]=t+1;
fp(i,1,k)ak[i]=add(bin[i],mul(fac[i],F[i+1])),ak[i]=mul(ak[i],ifac[i]);
calc(a,bk,n,k);
len=1;while(len<k)len<<=1;
fp(i,k+1,len-1)ak[i]=bk[i]=0;
MTT(ak,bk,len,ak);
fp(i,0,k)print(mul(ak[i],fac[i]));
}
int main(){
// freopen("testdata.in","r",stdin);
Pre();
n=read(),k=read(),t=readll()%P;
fp(i,1,n)a[i]=read();
MAIN();
return Ot(),0;
}
CodeChefSeries Sum (伯努利数+生成函数+FFT)的更多相关文章
- loj6570 毛毛虫计数(生成函数FFT)
link 巨佬olinr的题解 <-- olinr很强 考虑生成函数 考虑直径上点数>=4的毛毛虫的直径,考虑直径中间那些节点以及他上面挂的那些点的EGF \(A(x)=\sum_{i\g ...
- 挑选队友 (生成函数 + FFT + 分治)
链接:https://www.nowcoder.com/acm/contest/133/D来源:牛客网 题目描述 Applese打开了m个QQ群,向群友们发出了组队的邀请.作为网红选手,Applese ...
- UVA 12633 Super Rooks on Chessboard (生成函数+FFT)
题面传送门 题目大意:给你一张网格,上面有很多骑士,每个骑士能横着竖着斜着攻击一条直线上的格子,求没被攻击的格子的数量总和 好神奇的卷积 假设骑士不能斜着攻击 那么答案就是没被攻击的 行数*列数 接下 ...
- HDU 5307 He is Flying (生成函数+FFT)
题目传送门 题目大意:给你一个长度为$n$的自然数序列$a$,定义一段区间的权值为这一段区间里所有数的和,分别输出权值为$[0,\sum a_{i}]$的区间的长度之和 想到了生成函数的话,这道题并不 ...
- 【BZOJ3771】Triple 生成函数 FFT 容斥原理
题目大意 有\(n\)把斧头,不同斧头的价值都不同且都是\([0,m]\)的整数.你可以选\(1\)~\(3\)把斧头,总价值为这三把斧头的价值之和.请你对于每种可能的总价值,求出有多少种选择方案. ...
- 2018.12.31 bzoj3771: Triple(生成函数+fft+容斥原理)
传送门 生成函数经典题. 题意简述:给出nnn个数,可以从中选1/2/31/2/31/2/3个,问所有可能的和对应的方案数. 思路: 令A(x),B(x),C(x)A(x),B(x),C(x)A(x) ...
- [HDU4609]3-idiots(生成函数+FFT)
3-idiots Time Limit: 10000/5000 MS (Java/Others) Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others)Total S ...
- BZOJ 3771: Triple(生成函数 FFT)
Time Limit: 20 Sec Memory Limit: 64 MBSubmit: 911 Solved: 528[Submit][Status][Discuss] Description ...
- 【BZOJ3771】Triple 生成函数+FFT
[BZOJ3771]Triple Description 我们讲一个悲伤的故事. 从前有一个贫穷的樵夫在河边砍柴. 这时候河里出现了一个水神,夺过了他的斧头,说: “这把斧头,是不是你的?” 樵夫一看 ...
随机推荐
- python 中类的初始化过程
首先元类中的__new__被调用 所有使用该元类的类都会调用一次,不管其有没有初始化,所以元类__new__的作用是修改/验证类的定义 返回的是一个元类的实例,即一个类的定义 元类的__init__由 ...
- sqlserver for xml
FOR XML子句有四种最基本的模式 1.AUTO模式:返回数据表为起表名的元素,每一列的值返回为属性:2.RAW模式:返回数据行为元素,每一列的值作为元素的属性: 3.PATH模式:通过简单的XPa ...
- C#使用NPOI导出excel设置单元格背景颜色
ICellStyle cellStyle = workbook.CreateCellStyle(); cellStyle.FillPattern = FillPattern.SolidForegrou ...
- c# ?和??
先看如下代码: string strParam = Request.Params["param"]; if ( strParam== null ) { strParam= ...
- spring中添加google的guava缓存(demo)
1.pom文件中配置 <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework</groupId> ...
- python 全栈基础作业题
1.执行 Python 脚本的两种方式 1..直接使用PyCharm执行 2.python run.py 调用python 解释器来调用python脚本 2.简述位.字节的关系 数据存储是以“字节”( ...
- 洛谷 P1103 书本整理(动规)
洛谷 P1103 书本整理 题目描述 Frank是一个非常喜爱整洁的人.他有一大堆书和一个书架,想要把书放在书架上.书架可以放下所有的书,所以Frank首先将书按高度顺序排列在书架上.但是Frank发 ...
- Excel中使用VBA访问Access数据库
VBA访问Access数据库 1. 通用自动化语言VBA VBA(Visual Basic For Application)是一种通用自动化语言,它可以使Excel中的常用操作自动化,还可以创建自定义 ...
- MicroRNA 详解
MicroRNA研究历史和方法 Views 88 1Report
- UVa 10766 Organising the Organisation (生成树计数)
题意:给定一个公司的人数,然后还有一个boss,然后再给定一些人,他们不能成为直属上下级关系,问你有多少种安排方式(树). 析:就是一个生成树计数,由于有些人不能成为上下级关系,也就是说他们之间没有边 ...