挺套路但并不难的一道题
\(Description\)
给定一棵\(n\)个点的树和\(K\),边权为\(1\)。对于每个点\(x\),求\(S(x)=\sum_{i=1}^ndis(x,i)^K\)。
\(n\leq50000,\ k\leq150\)。\(Solution\)
和其它求\(x^k\)的题一样,依旧用第二类斯特林数展开。(依旧可以得到部分分,依旧不想看=-=)
\[\begin{aligned}S(x)&=\sum_{i=1}^ndis(x,i)^K\\&=\sum_{i=1}^n\sum_{k=0}^{dis(x,i)}S(K,k)\cdot k!\cdot \binom{dis(x,i)}{k}\\&=\sum_{i=1}^n\sum_{k=0}^KS(K,k)\cdot k!\cdot \binom{dis(x,i)}{k}\\&=\sum_{k=0}^KS(K,k)\cdot k!\cdot\sum_{i=1}^n\binom{dis(x,i)}{k}\end{aligned}\]考虑这个\(\sum_{i=1}^n\binom{dis(x,i)}{k}\)怎么算。用阶乘公式拆还是一样没法算,尝试用这个公式拆:\(\binom nm=\binom{n-1}m\times\binom{n-1}{m-1}\):
\[\sum_{i=1}^n\binom{dis(x,i)}{k}=\sum_{i=1}^n\binom{dis(x,i)-1}{k}+\sum_{i=1}^n\binom{dis(x,i)-1}{k-1}\]记\(f[x][k]=\sum_{i=1}^n\binom{dis(x,i)}{k}\),那么可以由\(x\)的相邻点\(v\)的\(f[v][k]+f[v][k-1]\)转移来(\(x\)和\(v\)与其它点的\(dis\)正好差\(1\))。
具体就是两遍树形DP,第一次自底向上求出子树内的点到\(x\)的\(dis\)的贡献,即\(f[x][i]=\sum_{v\in son[x]}f[v][i]+f[v][i-1]\);第二次从上往下更新子树外的点到\(v=son[x]\)的\(dis\)的贡献,记为\(g[v][i]=g[x][i]+g[x][i-1]+(f[x][i]-f[v][i]-f[v][i-1])+(f[x][i-1]-f[v][i-1]-f[v][i-2])\)。 然后统计一下就OK了。复杂度\(O(nk+k^2)\)。明明取模优化的不少啊,怎么就这么慢呢=-=
//33844kb 4868ms#include#include #include #define gc() getchar()#define mod 10007#define Mod(x) x>=mod&&(x-=mod)#define Add(x,v) (x+=v)>=mod&&(x-=mod)typedef long long LL;const int N=50003,M=153;int K,Enum,H[N],nxt[N<<1],to[N<<1],f[N][M];inline int read(){ int now=0;register char c=gc(); for(;!isdigit(c);c=gc()); for(;isdigit(c);now=now*10+c-48,c=gc()); return now;}inline void AE(int u,int v){ to[++Enum]=v, nxt[Enum]=H[u], H[u]=Enum; to[++Enum]=u, nxt[Enum]=H[v], H[v]=Enum;}void DFS1(int x,int fa){ f[x][0]=1;//这个初始化...C(dis(x,x),0)=1?有点小懵逼=-= int K=::K; for(int i=H[x],v; i; i=nxt[i]) if((v=to[i])!=fa) { DFS1(v,x), f[x][0]+=f[v][0]; for(int j=1; j<=K; ++j) f[x][j]+=f[v][j]+f[v][j-1]; } for(int i=0; i<=K; ++i) f[x][i]%=mod;}void DFS2(int x,int fa){ static int g[N]; int K=::K; for(int i=H[x],v; i; i=nxt[i]) if((v=to[i])!=fa) { g[0]=f[x][0]+mod-f[v][0]; for(int j=1; j<=K; ++j) g[j]=f[x][j]+mod-f[v][j]+mod-f[v][j-1];//g[j] = g[x][j]+f[x][j]-f[v][j]-f[v][j-1] f[v][0]=(f[v][0]+g[0])%mod; for(int j=1; j<=K; ++j) f[v][j]=(f[v][j]+g[j]+g[j-1])%mod; DFS2(v,x); }}int main(){ static int S[M][M]; const int n=read(),K=read(); ::K=K;// for(int i=1; i