题目1: SPOJ 2832

题目大意:

求一个矩阵行列式模一个数P后的值。p不一定是质数。

算法讨论:

因为有除法而且p不一定是质数,不一定有逆元,所以我们用辗转相除法。

 #include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <algorithm> using namespace std; const int N = ;
typedef long long ll; int n;
ll p, mat[N][N]; ll det(ll a[N][N]) {
ll res = ; for(int i = ; i <= n; ++ i) {
for(int j = i + ; j <= n; ++ j) {
while(a[j][i]) {
ll t = a[i][i] / a[j][i]; for(int k = i; k <= n; ++ k)
a[i][k] = (a[i][k] - a[j][k] * t) % p;
for(int k = i; k <= n; ++ k)
swap(a[i][k], a[j][k]);
res = -res;
}
}
if(a[i][i] == ) return ;
res = 1LL * res * a[i][i] % p;
}
return (res + p) % p;
} int main() {
while(~scanf("%d%lld", &n, &p)) {
for(int i = ; i <= n; ++ i) {
for(int j = ; j <= n; ++ j) {
scanf("%lld", &mat[i][j]);
mat[i][j] %= p;
}
}
printf("%lld\n", det(mat));
}
return ;
}

SPOJ 2832

题目2: BZOJ 1002 轮状病毒

题目大意:

一棵有规律的树,求其生成树的数量。基尔霍夫矩裸上。

关于矩阵树定理,有一个递推式: f[n] = 3 * f[n - 1] - f[n - 2] + 2;

高精度一下即可。

 #include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <algorithm>
#include <iostream> using namespace std; const int rad = ; int n; struct BigInt {
int v[];
int len; BigInt() {
memset(v, , sizeof v);
len = ;
} friend BigInt operator + (BigInt a, BigInt b) {
int tmp = max(a.len, b.len); for(int i = ; i <= tmp; ++ i) {
a.v[i] += b.v[i];
if(a.v[i] >= rad) {
a.v[i + ] += a.v[i] / rad;
a.v[i] %= rad;
}
}
while(a.v[tmp + ]) tmp ++;
a.len = tmp; return a;
} friend BigInt operator * (BigInt a, BigInt b) {
BigInt c;
int tmp = a.len + b.len; for(int i = ; i <= a.len; ++ i) {
for(int j = ; j <= b.len; ++ j) {
c.v[i + j - ] += a.v[i] * b.v[j];
}
}
for(int i = ; i <= tmp; ++ i) {
if(c.v[i] >= rad) {
c.v[i + ] += c.v[i] / rad;
c.v[i] %= rad;
}
if(c.v[i]) c.len = i;
} return c;
} friend BigInt operator * (BigInt a, int k) {
for(int i = ; i <= a.len; ++ i) {
a.v[i] *= k;
}
for(int i = ; i <= a.len; ++ i) {
a.v[i + ] += a.v[i] / rad;
a.v[i] %= rad;
}
if(a.v[a.len + ]) a.len ++;
return a;
} friend BigInt operator - (BigInt a, BigInt b) {
for(int i = ; i <= a.len; ++ i) {
a.v[i] -= b.v[i];
if(a.v[i] < ) {
a.v[i + ] -= ;
a.v[i] += rad;
}
}
while(a.v[a.len] == )a.len --;
return a;
}
void getint(int k) {
while(k) {
v[++ len] = k % ;
k /= ;
}
} void print() {
for(int i = len; i >= ; -- i) {
printf("%d", v[i]);
}
}
}f[], cst; void Input() {
scanf("%d", &n);
} void Solve() {
f[].getint();
f[].getint();
cst.getint();
for(int i = ; i <= n; ++ i) {
f[i] = f[i - ] * - f[i - ] + cst;
}
} void Output() {
f[n].print();
} int main() {
Input();
Solve();
Output(); return ;
}

BZOJ 1002

题目3: SPOJ 104 HighWays

题目大意:

给一张图,求其生成树的个数。

算法讨论:裸上基尔霍夫。

 #include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <algorithm> using namespace std; typedef long long ll;
const int N = ; ll ans;
int n, m;
ll degree[N][N], G[N][N], self[N][N]; ll det(ll a[N][N]) {
ll res = ; for(int i = ; i < n; ++ i) {
for(int j = i + ; j < n; ++ j) {
while(a[j][i]) {
ll t = a[i][i] / a[j][i]; for(int k = i; k < n; ++ k)
a[i][k] = (a[i][k] - a[j][k] * t);
for(int k = i; k < n; ++ k)
swap(a[i][k], a[j][k]);
res = -res;
}
}
if(a[i][i] == ) return ;
res = 1LL * res * a[i][i];
}
return res;
} void Input() {
int x, y; memset(self, , sizeof self);
memset(degree, , sizeof degree); scanf("%d%d", &n, &m);
for(int i = ; i <= m; ++ i) {
scanf("%d%d", &x, &y);
degree[x][y] ++;
degree[y][x] ++;
self[x][x] ++; self[y][y] ++;
}
for(int i = ; i <= n; ++ i) {
for(int j = ; j <= n; ++ j) {
G[i][j] = self[i][j] - degree[i][j];
}
}
} void Solve() {
ans = det(G);
} void Output() {
printf("%lld\n", ans);
} int main() {
int t; scanf("%d", &t); while(t --) {
Input();
Solve();
Output();
} return ;
}

SPOJ 104

题目4: BZOJ 4031 [HEOI 2015] 小Z的房间

题目大意:并没有搞懂。只是抄的。河北的题还真是够呛。(PS:我是河北的)

算法讨论:裸上Matrix-Tree定理吧。

 #include <bits/stdc++.h>

 using namespace std;

 const int N = ;
const int mod = 1e9;
typedef long long ll; int n, m, cnt;
int p[N][N]; ll a[N * N][N * N];
int dx[]={, , , -};
int dy[]={, -, , };
char maze[N][N]; ll det() {
ll res = ; for(int i = ; i < cnt; ++ i)
for(int j = ; j < cnt; ++ j)
a[i][j] = (a[i][j] + mod) % mod;
for(int i = ; i < cnt; ++ i) {
for(int j = i + ; j < cnt; ++ j) {
while(a[j][i]) {
ll t = a[i][i] / a[j][i]; for(int k = i; k < cnt; ++ k)
a[i][k] = (a[i][k] - a[j][k] * t % mod + mod) % mod;
for(int k = i; k < cnt; ++ k)
swap(a[i][k], a[j][k]);
res = -res;
}
}
if(a[i][i] == ) return ;
res = 1LL * res * a[i][i] % mod;
}
return (res + mod) % mod;
} int main() {
scanf("%d%d", &n, &m);
for(int i = ; i <= n; ++ i) {
scanf("%s", maze[i] + );
}
for(int i = ; i <= n; ++ i)
for(int j = ; j <= m; ++ j)
if(maze[i][j] == '.')
p[i][j] = ++ cnt;
for(int i = ; i <= n; ++ i) {
for(int j = ; j <= m; ++ j) {
if(maze[i][j] != '.') continue;
for(int k = ; k < ; ++ k) {
int nx = dx[k] + i, ny = dy[k] + j; if(nx < || ny < || nx > n || ny > m || maze[nx][ny] != '.') continue;
int u = p[i][j], v = p[nx][ny]; a[u][u] ++; a[u][v] --;
}
}
}
printf("%lld\n", det());
return ;
}

BZOJ 4031

题目5: Uva 10766

题目大意:

求一个有根树的生成树的数量。

算法讨论:

其实这个有根和无根是一样的。直接做就行。

 #include <bits/stdc++.h>

 using namespace std;

 typedef long long ll;
const int N = ; int n, m, kk;
bool lk[N][N];
ll a[N][N]; ll det() {
ll res = ; for(int i = ; i < n; ++ i) {
for(int j = i + ; j < n; ++ j) {
while(a[j][i]) {
ll t = a[i][i] / a[j][i]; for(int k = i; k < n; ++ k)
a[i][k] = a[i][k] - a[j][k] * t;
for(int k = i; k < n; ++ k)
swap(a[i][k], a[j][k]);
res = -res;
}
}
if(a[i][i] == ) return ;
res = res * a[i][i];
} return abs(res);
} int main() {
int u, v; while(~scanf("%d%d%d", &n, &m, &kk)) {
memset(lk, false, sizeof lk);
memset(a, , sizeof a);
for(int i = ; i <= m; ++ i) {
scanf("%d%d", &u, &v);
lk[u][v] = lk[v][u] = true;
}
for(int i = ; i <= n; ++ i) {
int cnt = ; for(int j = ; j <= n; ++ j) {
if(i != j && !lk[i][j]) {
a[i][j] = -;
++ cnt;
}
}
a[i][i] = cnt;
}
printf("%lld\n", det());
} return ;
}

Uva 10766

题目6: BZOJ1016 && JSOI2008最小生成树计数

题目大意:

求一个图的最小生成树的个数。

算法讨论:

将边权从小到大SORT。然后对于相同边权的做一次处理进行缩点。如果缩点后出现多个联通块,有两种方法:对每个联通块做Matrix-Tree,然后相乘,或者在两个联通块加一个桥,这样方案数不会受影响。

坑点就是最后如果有形不成树的情况。

代码:

 #include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <vector> using namespace std;
const int N = + ;
const int M = + ;
const int mod = ;
typedef long long ll; int n, m, tim, cnt;
ll A[N][N], ans = ;
int fa[N], lab[N], repos[N], f2[N]; struct Edge {
int u, v, d;
bool operator < (const Edge &k) const {
return d < k.d;
}
}e[M];
vector <Edge> p[N]; void Init() {
scanf("%d%d", &n, &m);
for(int i = ; i <= m; ++ i) {
scanf("%d%d%d", &e[i].u, &e[i].v, &e[i].d);
}
} ll Det(ll a[N][N], int ns) {
ll res = ;
for(int i = ; i < ns; ++ i) {
for(int j = i + ; j < ns; ++ j) {
while(a[j][i]) {
ll t = a[i][i] / a[j][i];
for(int k = i; k < ns; ++ k)
a[i][k] = (a[i][k] - a[j][k] * t);
for(int k = i; k < ns; ++ k)
swap(a[i][k], a[j][k]);
res = -res;
}
}
if(a[i][i] == ) return ;
res = res * a[i][i];
}
return res;
} int find(int *f, int x) {
return f[x] == x ? x : (f[x] = find(f, f[x]));
} void Work(vector <Edge> &v) {
vector <Edge> :: iterator it;
int poi = ;
++ tim;
for(it = v.begin(); it != v.end(); ++ it) {
if(lab[fa[(*it).u]] != tim) {
lab[fa[(*it).u]] = tim;
repos[fa[(*it).u]] = ++ poi;
}
if(lab[fa[(*it).v]] != tim) {
lab[fa[(*it).v]] = tim;
repos[fa[(*it).v]] = ++ poi;
}
}
for(int i = ; i <= poi; ++ i)
for(int j = ; j <= poi; ++ j)
A[i][j] = ;
for(it = v.begin(); it != v.end(); ++ it) {
-- A[repos[fa[(*it).u]]][repos[fa[(*it).v]]];
-- A[repos[fa[(*it).v]]][repos[fa[(*it).u]]];
++ A[repos[fa[(*it).u]]][repos[fa[(*it).u]]];
++ A[repos[fa[(*it).v]]][repos[fa[(*it).v]]];
}
ans = ans * Det(A, poi) % mod;
} void Calc(int l, int r) {
for(int i = l; i <= r; ++ i) {
f2[fa[e[i].u]] = fa[e[i].u];
f2[fa[e[i].v]] = fa[e[i].v];
p[fa[e[i].u]].clear();
p[fa[e[i].v]].clear();
}
for(int i = l; i <= r; ++ i) {
f2[find(f2, fa[e[i].u])] = find(f2, fa[e[i].v]);
}
for(int i = l; i <= r; ++ i) {
if(fa[e[i].u] != fa[e[i].v]) {
p[find(f2, fa[e[i].u])].push_back(e[i]);
}
}
for(int i = l; i <= r; ++ i) {
if(!p[fa[e[i].u]].empty()) {
Work(p[fa[e[i].u]]), p[fa[e[i].u]].clear();
}
if(!p[fa[e[i].v]].empty()) {
Work(p[fa[e[i].v]]), p[fa[e[i].v]].clear();
}
}
} void Solve() {
sort(e + , e + m + );
cnt = n;
for(int i = ; i <= n; ++ i) fa[i] = i;
for(int i = ; i <= m && cnt > ;) {
int j = i;
for(; e[j].d == e[i].d && j <= m; ++ j) {
find(fa, e[j].u); find(fa, e[j].v);
}
Calc(i, j - );
for(int k = i; k < j; ++ k) {
int fx = find(fa, e[k].u), fy = find(fa, e[k].v);
if(fx != fy) {
fa[fx] = fy;
cnt --;
}
}
i = j;
}
if(cnt != ) ans = ;
printf("%lld\n", ans % mod);
} #define stone_eee
int main() {
#ifndef stone_
freopen("mst.in", "r", stdin);
freopen("mst.out", "w", stdout);
#endif Init();
Solve(); #ifndef stone_
fclose(stdin); fclose(stdout);
#endif
return ;
}

1016

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