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洛谷3338 BZOJ3527 ZJOI2014 力 FFT

題目連結

題意:
給你 n n 個數 q i q_i ,對於每個 j

j 求出 F j F_j F j
= i = 1 j 1
q i ( i j ) 2 i = j + 1 n q i ( i j ) 2 F_j=\sum_{i=1}^{j-1}\frac{q_i}{(i-j)^2}-\sum_{i=j+1}^{n}\frac{q_i}{(i-j)^2}
n < = 1 e 5 n<=1e5

題解:
我們發現我們可以分成兩部分,對於減號兩邊分別計算。我們設 f ( i ) = q i , g ( i ) = 1 i 2 f(i)=q_i,g(i)=\frac{1}{i^2} ,每部分都可以看作一個卷積,前半部分可以看作 i = 1 j 1 f ( i ) g ( i j ) \sum_{i=1}^{j-1}f(i)*g(i-j) ,後面部分可以看作 i = j + 1 n f ( i ) g ( i j ) \sum_{i=j+1}^nf(i)*g(i-j) 。為了方便,我們構造一個 f f' f f' f f 陣列翻轉後的陣列,這樣就可以把第二個式子變成 i = 0 i 1 f ( i ) g ( i j ) \sum_{i=0}^{i-1}f'(i)*g(i-j) 。然後就是FFT求兩個卷積,再對應減一下。

程式碼:

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <algorithm>
using namespace std;

int n,l,rev[400010],m;
const double pi=acos(-1);
struct complex
{
	double x,y;
	complex(double xx=0,double yy=0)
	{
		x=xx;
		y=yy;
	}
};
complex operator + (complex a,complex b){return complex(a.x+b.x,a.y+b.y);}
complex operator - (complex a,complex b){return complex(a.x-b.x,a.y-b.y);}
complex operator * (complex a,complex b){return complex(a.x*b.x-a.y*b.y,a.x*b.y+a.y*b.x);}
complex f[400010],g[400010],ff[400010];
inline void fft(complex *a,int dft)
{
	for(int i=0;i<n;++i)
	{
		if(i<rev[i])
		swap(a[i],a[rev[i]]);
	}
	for(int i=1;i<n;i<<=1)
	{
		complex wn(cos(pi/i),dft*sin(pi/i));
		for(int p=i<<1,j=0;j<n;j+=p)
		{
			complex w(1,0);
			for(int k=0;k<i;++k)
			{
				complex x=a[j+k],y=w*a[i+j+k];
				a[j+k]=x+y;
				a[i+j+k]=x-y;
				w=w*wn;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	scanf("%d",&n);
	for(int i=1;i<=n;++i)
	{
		scanf("%lf",&f[i].x);
		g[i].x=1.0/(double)i/(double)i;
		ff[n-i].x=f[i].x;
	}
	m=n*2;
	for(n=1;n<=m;n<<=1)
	++l;
	for(int i=0;i<n;++i)
	rev[i]=(rev[i>>1]>>1)|((i&1)<<(l-1));
	fft(f,1);
	fft(g,1);
	fft(ff,1);
	for(int i=0;i<n;++i)
	{
		f[i]=f[i]*g[i];
		ff[i]=ff[i]*g[i];
	}
	fft(f,-1);
	fft(ff,-1);
	for(int i=1;i<=m/2;++i)
	printf("%.10lf\n",(f[i].x-ff[(m/2)-i].x)/n);
	return 0;
}