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HDU 5730 Shell Necklace(CDQ分治+FFT)

 

【题目链接】 http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5730

 

【题目大意】

  给出一个数组w,表示不同长度的字段的权值,比如w[3]=5表示如果字段长度为3,则其权值为5,现在有长度为n的字段,求通过不同拆分得到的字段权值乘积和。

 

【题解】

  记DP[i]表示长度为i时候的答案,DP[i]=sum_{j=0}^{i-1}DP[j]w[i-j],发现是一个卷积的式子,因此运算过程可以用FFT优化,但是由于在计算过程中DP[j]是未知值,顺次计算复杂度是O(n2logn),考虑到加法运算对乘法运算可分配,因此可以采取CDQ分治,利用递归统计每个区间内左边DP值对右边DP值的贡献,对于每次贡献值的计算则利用FFT进行优化,优化时间复杂度至O(nlognlogn)。

 

【代码】

#include <cstdio>#include <cmath>#include <algorithm>using namespace std;typedef long long LL;const int N=524300,P=313;int n,pos[N];namespace FFT{    struct comp{        double r,i;        comp(double _r=0,double _i=0):r(_r),i(_i){}        comp operator +(const comp&x){return comp(r+x.r,i+x.i);}        comp operator -(const comp&x){return comp(r-x.r,i-x.i);}        comp operator *(const comp&x){return comp(r*x.r-i*x.i,i*x.r+r*x.i);}        comp conj(){return comp(r,-i);}    }A[N],B[N];    const double pi=acos(-1.0);    void FFT(comp a[],int n,int t){        for(int i=1;i<n;i++)if(pos[i]>i)swap(a[i],a[pos[i]]);        for(int d=0;(1<<d)<n;d++){            int m=1<<d,m2=m<<1;            double o=pi*2/m2*t;            comp _w(cos(o),sin(o));            for(int i=0;i<n;i+=m2){                comp w(1,0);                for(int j=0;j<m;j++){                    comp& A=a[i+j+m],&B=a[i+j],t=w*A;                    A=B-t;                    B=B+t;                    w=w*_w;                }            }        }if(t==-1)for(int i=0;i<n;i++)a[i].r/=n;    }    void mul(int *a,int *b,int *c,int k){        int i,j;        for(i=0;i<k;i++)A[i]=comp(a[i],b[i]);        j=__builtin_ctz(k)-1;        for(int i=0;i<k;i++){pos[i]=pos[i>>1]>>1|((i&1)<<j);}         FFT(A,k,1);        for(int i=0;i<k;i++){            j=(k-i)&(k-1);            B[i]=(A[i]*A[i]-(A[j]*A[j]).conj())*comp(0,-0.25);        }FFT(B,k,-1);        for(int i=0;i<k;i++)c[i]=(long long)(B[i].r+0.5)%P;    }}int w[N],a[N],b[N],c[N],F[N];void CDQ(int l,int r){    if(l==r){F[l]+=w[l];F[l]%=P;return;}    int mid=(l+r)>>1;    CDQ(l,mid); int N=1;    while(N<r-l)N<<=1;    for(int i=0;i<=mid-l;i++)a[i]=F[i+l];    for(int i=mid-l+1;i<N;i++)a[i]=0;    for(int i=0;i<r-l;i++)b[i]=w[i+1];    for(int i=r-l;i<N;i++)b[i]=0;    FFT::mul(a,b,c,N);    for(int i=mid+1;i<=r;i++){        F[i]+=c[i-l-1];        F[i]%=P;    }CDQ(mid+1,r);}int main(){    while(~scanf("%d",&n)&&n){          F[0]=1;        for(int i=1;i<=n;i++){            scanf("%d",&w[i]);            w[i]%=P;            F[i]=0;        }CDQ(1,n);        printf("%d\n",F[n]);    }return 0;}

  

HDU 5730 Shell Necklace(CDQ分治+FFT)