[UOJ310][UNR #2]黎明前的巧克力 题目 分析 代码

点这里看题目。

分析

不难发现,设两人取得的下标集合为(S_a)(S_b),那么符合要求的下标集合对需要满足(S_a)(S_b)对应的值全部异或起来为 0 。

因此,我们可以考虑异或为(0)的下标集合(S),它对答案的贡献就是(2^{|S|})

根据这个思想,我们可以考虑如下的 DP :

(f(i,j)):前(i)个数,异或为(j)的集合的个数。转移如下:

[f(i,j)=f(i-1,j)+2f(i-1,joplus a_i)​ ]

这样当然是没有办法做的。不过我们可以考虑将这样的转移写成生成函数的形式:

[egin{aligned}&A_i(x)= 1+2^{a_i},F(x)=sum_{j=0}f(n,j)x^j\Rightarrow&F=igoplus_{i=1}^nA_i(x)end{aligned} ]

其中的(igoplus)运算符为异或卷积,可以理解为系数相乘,指数异或。

说着异或卷积,貌似就可以 FWT ?

显然不行,这样时间有(O(n^2log_2n)),会 T 的,我们需要继续挖掘性质。

我们想想 FWT 之后的序列的性质:

[FWT(a)_i=sum_j (-1)^{count(i&j)}a_j ]

由于(A)中只有一个 1 和一个 2 ,那么我们我们 FWT 后每一项只会是 (-1) 或者 (3)

因此我们(FWT(F)_i)一定可以表示为((-1)^{p_i} imes 3^{q_i}),其中(p_i)表示(FWT(A(1))sim FWT(A(n)))中第(i)项上(-1)的个数,(q_i)同理。

(s_i)(FWT(A(1))sim FWT(A(n)))中第(i)项的和。我们可以得到:

[egin{cases} p_i+q_i=n\ 3q_i-p_i=s_i end{cases} ]

假如我们快速求出(s_i),我们就可以解出(p_i)(q_i),进而算出(FWT(F))(F)

这里用到了一个性质: FWT 的和等于和的 FWT 。

(B_i=sum_{j=1}^n A(j)_i),这个性质即:

[FWT(B)_i=sum_{j=1}^n FWT(A_j)_i ]

这其实比较好理解,因为合起来 FWT 的时候来自不同(A)的值是可以看成互不影响的。

然后就可以(O(nlog_2n))解决了。

代码

#include <cstdio>

const int mod = 998244353, inv2 = 499122177, inv4 = 748683265;
const int MAXN = 4e6 + 5;

template<typename _T>
void read( _T &x )
{
	x = 0;char s = getchar();int f = 1;
	while( s > '9' || s < '0' ){if( s == '-' ) f = -1; s = getchar();}
	while( s >= '0' && s <= '9' ){x = ( x << 3 ) + ( x << 1 ) + ( s - '0' ), s = getchar();}
	x *= f;
}

template<typename _T>
void write( _T x )
{
	if( x < 0 ){ putchar( '-' ); x = ( ~ x ) + 1; }
	if( 9 < x ){ write( x / 10 ); }
	putchar( x % 10 + '0' );
}

template<typename _T>
_T MAX( const _T a, const _T b )
{
	return a > b ? a : b;
}

int F[MAXN];
int N, len;

int fix( const int x ) { return ( x % mod + mod ) % mod; }

int qkpow( int base, int indx )
{
	int ret = 1;
	while( indx )
	{
		if( indx & 1 ) ret = 1ll * ret * base % mod;
		base = 1ll * base * base % mod, indx >>= 1;
	}
	return ret;
}

void FWT( int *f, const int mode )
{
	int t1, t2;
	for( int s = 2 ; s <= len ; s <<= 1 )
		for( int i = 0, t = s >> 1 ; i < len ; i += s )
			for( int j = i ; j < i + t ; j ++ )
			{
				t1 = f[j], t2 = f[j + t];
				if( mode > 0 ) f[j] = ( t1 + t2 ) % mod, f[j + t] = fix( t1 - t2 );
				else f[j] = 1ll * ( t1 + t2 ) * inv2 % mod, f[j + t] = 1ll * fix( t1 - t2 ) * inv2 % mod;
			}
}

signed main()
{
	int mx = 0;
	read( N );
	for( int i = 1, a ; i <= N ; i ++ ) read( a ), mx = MAX( mx, a ), F[a] += 2;
	for( len = 1 ; len <= mx ; len <<= 1 );
	F[0] += N, FWT( F, 1 );
        //这里千万不能写成赋值!a可以为0!
	for( int i = 0 ; i < len ; i ++ ) 
	{
		int cnt3 = 1ll * ( F[i] + N ) * inv4 % mod;
		int cnt1 = fix( N - cnt3 );
		F[i] = qkpow( 3, cnt3 );
		if( cnt1 & 1 ) F[i] = mod - F[i];
	}
	FWT( F, -1 );
	write( fix( F[0] - 1 ) ), putchar( '
' );
	return 0;
}