题目传送门

题目大意

给出\(n\),求出对于任意\(t\in[1,n]\),点数为\(t\)的弱联通\(\texttt{DAG}\)个数。答案对\(998244353\)取模。

\(n\le 10^5\)

思路

看到\(\texttt{Karry5307}\)的题解里面有很多小问题(但这并不影响\(\texttt {Karry AK IOI}\)),这里给一篇可能没有什么错误的题解。

我们发现直接求似乎不是很好求,我们发现弱连通图组合在一起的话,就相当于一个不保证联通的\(\texttt{DAG}\),于是我们的目标就是如何求出不保证联通性的\(\texttt{DAG}\)的个数。

我们设\(g_n\)为有\(n\)个点的不保证联通的\(\texttt{DAG}\)的个数,我们可以得到转移式:

\[g_n=\sum_{i=1}^{n} \binom{n}{i}2^{i(n-i)}g_{n-i}(-1)^{i-1}
\]

这个式子的意思就是,我们可以先选\(i\)个点入入度为\(0\),然后其余的点构成\(\texttt{DAG}\),这两部分之间的边随便连不连都能满足条件。但是我们并不能恰好有\(i\)个点入度为\(0\),我们只能保证至少有\(i\)个点入度为\(0\),所以我们就需要容斥一下。

我们发现这个式子中最难看的就是\(2^{i(n-i)}\),而我们发现这个可以用\(\texttt{Bluestein}\)拆成\(\frac{(\sqrt{2})^{n^2}}{(\sqrt{2})^{i^2}(\sqrt{2})^{(n-i)^2}}\),当然如果你喜欢的话你也可以拆成:\(\frac{2^{\binom{n}{2}}}{2^{\binom{i}{2}}2^{\binom{n-i}{2}}}\)。我用的是第一种拆成平方的方法。

于是,式子就变成了:

\[g_n=\sum_{i=1}^{n} \binom{n}{i}\frac{(\sqrt{2})^{n^2}}{(\sqrt{2})^{i^2}(\sqrt{2})^{(n-i)^2}}g_{n-i}(-1)^{i-1}
\]

而我们又有:

\[\sqrt{2}\equiv 116195171\pmod {998244353}
\]

所以我们暂时还没有碰到什么困难。

我们发现我们如果设:

\[G(x)=\sum_{i=0}^{n} \frac{g_i}{(\sqrt{2})^{i^2}i!}x^i
\]
\[H(x)=\sum_{i=1}^{n} \frac{(-1)^{i-1}}{(\sqrt{2})^{i^2}i!}x^i
\]

我们就可以得到:

\[G(x)=G(x)H(x)+1
\]

这个代一下就可以得到了。

于是,我们就得到:

\[G(x)=\frac{1}{1-H(x)}
\]

于是,我们就可以求到\(g_i\)了。我们考虑弱连通图和不保证连通性的\(\texttt{DAG}\)之间的关系。我们发现,其实不保证连通性的\(\texttt{DAG}\)就是把一堆弱连通图揉成一坨,于是,如果我们设\(F(x)\)为\(\{g_{0,1,2,...,n}\}\)的指数生成函数,那么,弱连通图的指数型生成函数就是:

\[\ln F(x)
\]

于是,我们就在\(\Theta(n\log n)\)的时间复杂度内解决了这个问题。

\(\text {Code}\)

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std; #define SZ(x) ((int)x.size())
#define Int register int
#define sqr2 116195171
#define mod 998244353
#define MAXN 1000005 int mul (int a,int b){return 1ll * a * b % mod;}
int dec (int a,int b){return a >= b ? a - b : a + mod - b;}
int add (int a,int b){return a + b >= mod ? a + b - mod : a + b;}
int qkpow (int a,int k){
int res = 1;for (;k;k >>= 1,a = 1ll * a * a % mod) if (k & 1) res = 1ll * res * a % mod;
return res;
}
int inv (int x){return qkpow (x,mod - 2);} typedef vector <int> poly; int rev[MAXN]; void ntt (poly &f,int lim,int type){
#define G 3
#define Gi 332748118
int l = log2 (lim);
for (Int i = 0;i < lim;++ i) rev[i] = (rev[i >> 1] >> 1) | ((i & 1) << l - 1);
for (Int i = 0;i < lim;++ i) if (i < rev[i]) swap (f[i],f[rev[i]]);
for (Int i = 1;i < lim;i <<= 1){
int Wn = qkpow (type == 1 ? G : Gi,(mod - 1) / (i << 1));
for (Int j = 0;j < lim;j += i << 1)
for (Int k = 0,w = 1;k < i;++ k,w = 1ll * w * Wn % mod){
int x = f[j + k],y = 1ll * w * f[i + j + k] % mod;
f[j + k] = (x + y) % mod,f[i + j + k] = (x + mod - y) % mod;
}
}
if (type == 1) return ;
for (Int i = 0,Inv = inv (lim);i < lim;++ i) f[i] = 1ll * f[i] * Inv % mod;
#undef G
#undef Gi
} poly operator + (poly a,poly b){
a.resize (max (SZ (a),SZ (b)));
for (Int i = 0;i < SZ (b);++ i) a[i] = add (a[i],b[i]);
return a;
} poly operator - (poly a,poly b){
a.resize (max (SZ (a),SZ (b)));
for (Int i = 0;i < SZ (b);++ i) a[i] = dec (a[i],b[i]);
return a;
} poly operator * (poly a,int b){
for (Int i = 0;i < SZ (a);++ i) a[i] = mul (a[i],b);
return a;
} poly operator * (poly a,poly b){
int d = SZ (a) + SZ (b) - 1,lim = 1;while (lim < d) lim <<= 1;
a.resize (lim),b.resize (lim);
ntt (a,lim,1),ntt (b,lim,1);
for (Int i = 0;i < lim;++ i) a[i] = mul (a[i],b[i]);
ntt (a,lim,-1),a.resize (d);
return a;
} poly operator << (poly a,int n){
a.resize (SZ (a) + n);
for (Int i = SZ (a) - 1;~i;-- i) a[i] = (i >= n ? a[i - n] : 0);
return a;
} poly inv (poly a,int n){
poly b(1,inv (a[0])),c;
for (Int l = 4;(l >> 2) < n;l <<= 1){
c.resize (l >> 1);
for (Int i = 0;i < (l >> 1);++ i) c[i] = i < n ? a[i] : 0;
c.resize (l),b.resize (l);
ntt (c,l,1),ntt (b,l,1);
for (Int i = 0;i < l;++ i) b[i] = mul (b[i],dec (2,mul (b[i],c[i])));
ntt (b,l,-1),b.resize (l >> 1);
}
b.resize (n);
return b;
} poly inv (poly a){return inv (a,SZ (a));}
poly der (poly a){
for (Int i = 0;i < SZ (a) - 1;++ i) a[i] = mul (a[i + 1],i + 1);
a.pop_back ();return a;
}
poly ine (poly a){
a.push_back (0);
for (Int i = SZ (a) - 1;i;-- i) a[i] = mul (a[i - 1],inv (i));
a[0] = 0;return a;
} poly ln (poly a,int n){
a = ine (der (a) * inv (a));
a.resize (n);
return a;
}
poly ln (poly a){return ln (a,SZ (a));} poly exp (poly a,int n){
poly b (1,1),c;
for (Int l = 2;(l >> 1) < n;l <<= 1){
b.resize (l),c = ln (b);
for (Int i = 0;i < l;++ i) c[i] = dec (i < n ? a[i] : 0,c[i]);
c[0] = add (c[0],1);
b = b * c,b.resize (l);
}
b.resize (n);
return b;
}
poly exp (poly a){return exp (a,SZ (a));} template <typename T> inline void read (T &t){t = 0;char c = getchar();int f = 1;while (c < '0' || c > '9'){if (c == '-') f = -f;c = getchar();}while (c >= '0' && c <= '9'){t = (t << 3) + (t << 1) + c - '0';c = getchar();} t *= f;}
template <typename T,typename ... Args> inline void read (T &t,Args&... args){read (t);read (args...);}
template <typename T> inline void write (T x){if (x < 0){x = -x;putchar ('-');}if (x > 9) write (x / 10);putchar (x % 10 + '0');} poly H;
int n,fac[MAXN],ifac[MAXN]; signed main(){
read (n);
fac[0] = 1;for (Int i = 1;i <= n;++ i) fac[i] = mul (fac[i - 1],i);
ifac[n] = inv (fac[n]);for (Int i = n;i;-- i) ifac[i - 1] = mul (ifac[i],i);
H.resize (n + 1);for (Int i = 1;i <= n;++ i) H[i] = inv (mul (fac[i],qkpow (sqr2,1ll * i * i % (mod - 1)))),H[i] = i & 1 ? mod - H[i] : H[i];
H[0] = 1,H = inv (H);for (Int i = 0;i <= n;++ i) H[i] = mul (H[i],qkpow (sqr2,1ll * i * i % (mod - 1)));H = ln (H);
for (Int i = 1;i <= n;++ i) write (mul (H[i],fac[i])),putchar ('\n');
return 0;
}

一个小小的总结

其实做了几道多项式与图计数的题目之后可以发现,对于一些不是很好求到的答案我们采用的办法就是把所求多项式与更好求的图的多项式建立关系,从而反推出该图的生成函数。反推的方法就不计其数了。

题解 有标号DAG计数的更多相关文章

  1. 有标号DAG计数(生成函数)

    有标号DAG计数(生成函数) luogu 题解时间 首先考虑暴力,很容易得出 $ f[ i ] = \sum\limits_{ j = 1 }^{ i } ( -1 )^{ j - 1 } \bino ...

  2. 有标号DAG计数 [容斥原理 子集反演 组合数学 fft]

    有标号DAG计数 题目在COGS上 [HZOI 2015]有标号的DAG计数 I [HZOI 2015] 有标号的DAG计数 II [HZOI 2015]有标号的DAG计数 III I 求n个点的DA ...

  3. P6295 有标号 DAG 计数

    P6295 有标号 DAG 计数 题意 求 \(n\) 个点有标号弱联通 DAG 数量. 推导 设 \(f_i\) 表示 \(i\) 个点有标号 DAG 数量(不保证弱联通),有: \[f(i)=\s ...

  4. 洛谷 P6295 - 有标号 DAG 计数(生成函数+容斥+NTT)

    洛谷题面传送门 看到图计数的题就条件反射地认为是不可做题并点开了题解--实际上这题以我现在的水平还是有可能能独立解决的( 首先连通这个条件有点棘手,我们尝试把它去掉.考虑这题的套路,我们设 \(f_n ...

  5. P6295-有标号 DAG 计数【多项式求逆,多项式ln】

    正题 题目链接:https://www.luogu.com.cn/problem/P6295 题目大意 求所有\(n\)个点的弱联通\(DAG\)数量. \(1\leq n\leq 10^5\) 解题 ...

  6. 【题解】有标号的DAG计数4

    [HZOI 2015] 有标号的DAG计数 IV 我们已经知道了\(f_i\)表示不一定需要联通的\(i\)节点的dag方案,考虑合并 参考[题解]P4841 城市规划(指数型母函数+多项式Ln),然 ...

  7. 【题解】有标号的DAG计数3

    [HZOI 2015] 有标号的DAG计数 III 我们已经知道了\(f_i\)表示不一定需要联通的\(i\)节点的dag方案,考虑合并 参考[题解]P4841 城市规划(指数型母函数+多项式Ln), ...

  8. 【题解】有标号的DAG计数1

    [HZOI 2015] 有标号的DAG计数 I 设\(f_i\)为\(i\)个点时的DAG图,(不必联通) 考虑如何转移,由于一个DAG必然有至少一个出度为\(0\)的点,所以我们钦定多少个出度为\( ...

  9. 【题解】有标号的DAG计数2

    [HZOI 2015] 有标号的DAG计数 II \(I\)中DP只有一个数组, \[ dp_i=\sum{i\choose j}2^{j(i-j)}dp_{i-j}(-1)^{j+1} \] 不会. ...

随机推荐

  1. Vue.JS快速上手(Vue-router 实现SPA 开发)

    一.什么是路由 URL -> 映射 -> 组件 Hash+onhashchange History.pushstate+replaceState+onpopstate 二.准备工作 组件 ...

  2. Linux系统下的软件管理(rpm)、搭建第三方软件库、yum的黑名单

    对wps-office进行模糊匹配照样可以查找出该软件yum clean all ? ? ? ?##清空yum缓存识别新配置 测验安装wps软件: 安装成功即可使用办公软件 1.yum install ...

  3. Redis-技术专区-让你彻底会使用“Redis中最陌生且最强大的集合”(ZSET)【前篇】

    前言介绍 很多小伙伴都跟我说,redis中,ZSet(有序集合)是他们最陌生的集合,同时也是觉得特别复杂的集合之一,在开发过程中经常会用到它,而且也是大家最不太有把握使用的集合,所以笔者就从ZSet集 ...

  4. window创建l2tp

    windows上创建一个L2TP的隧道连接 进入控制面板,打开"网络和共享中心",如下图,之后点击"设置新的连接或网络" 进入到"设置连接或网络&qu ...

  5. sed中传递变量进行替换

    sed命令中传递变量 例如:修改配置文件某一个变量的值 配置文件如下: toney@ubantu:/mnt/hgfs/em嵌入式学习记录/shell/shell脚本常见用法$ cat common_u ...

  6. 交换机之vlan详解

    一.为什么需要VLAN 1.1.什么是VLAN? VLAN(Virtual LAN),翻译成中文是"虚拟局域网".LAN可以是由少数几台家用计算机构成的网络,也可以是数以百计的计算 ...

  7. linux清空文件

    https://www.cnblogs.com/mrwang1101/p/6166326.html

  8. Linux RHCE7.0 笔记(常见符号)

    1.无交互式创建用户 echo "password" | passwd --stdin username 2.Linux重定向符号 > :表示将符号左侧的内容,以覆盖的方式输 ...

  9. java web利用jsp完成简单的学生管理系统

    index.jsp <%@ page language="java" import="java.sql.*" pageEncoding="utf ...

  10. 【原创】自制string类型(已完成)

    这篇文章首发于360doc http://www.360doc.com/content/21/0526/17/73755266_979099504.shtml ,其实360doc里面的那个也是我的帐号 ...