【BZOJ3625】【CF438E】小朋友和二叉樹(生成函式,多項式求逆,多項式開根,NTT)
Description
我們的小朋友很喜歡電腦科學,而且尤其喜歡二叉樹。
考慮一個含有n個互異正整數的序列c[1],c[2],...,c[n]。如果一棵帶點權的有根二叉樹滿足其所有頂點的權值都在集合{c[1],c[2],...,c[n]}中,我們的小朋友就會將其稱作神犇的。並且他認為,一棵帶點權的樹的權值,是其所有頂點權值的總和。
給出一個整數m,你能對於任意的s(1<=s<=m)計算出權值為s的神犇二叉樹的個數嗎?請參照樣例以更好的理解什麼樣的兩棵二叉樹會被視為不同的。
我們只需要知道答案關於998244353(7*17*2^23+1,一個質數)取模後的值。
Input
第一行有2個整數 n,m(1<=n<=10^5; 1<=m<=10^5)。
第二行有n個用空格隔開的互異的整數 c[1],c[2],...,c[n](1<=c[i]<=10^5)。
Output
輸出m行,每行有一個整數。第i行應當含有權值恰為i的神犇二叉樹的總數。請輸出答案關於998244353(=7*17*2^23+1,一個質數)取模後的結果。
Sample Input
樣例一:
2 3
1 2
樣例二:
3 10
9 4 3
樣例三:
5 10
13 10 6 4 15
Sample Output
樣例一:
1
3
9
樣例二:
0
0
1
1
0
2
4
2
6
15
樣例三:
0
0
0
1
0
1
0
2
0
5
HINT
對於第一個樣例,有9個權值恰好為3的神犇二叉樹:
不會多項式求逆和多項式開根的先看看這裡。
首先設
設的生成函式為
設表示權值為的二叉樹的數量。
設的生成函式為:
當時,
當時,
所以我們就可以得到:
解這個關於的一元二次方程得:
檢驗:
當時,
舍。
類比可得,當時,。
綜上,
分式的分子分母同時乘以並化簡得:
然後就是多項式開根+多項式求逆啦。
如果有誤在評論區吼一聲哦!
程式碼:
#include<cstdio> #include<cctype> #include<algorithm> using namespace std; const int mod=998244353,g=3,gi=332748118,inv2=499122177; int n,m,r[400010],v[400010],b[400010],c[4000010],d[400010],e[400010]; int rd(){ int x=0; char c; do c=getchar(); while(!isdigit(c)); do{ x=(x<<1)+(x<<3)+(c^48); c=getchar(); }while(isdigit(c)); return x; } int qpow(int x,int n){ int ret=1; while(n){ if(n&1) ret=1ll*ret*x%mod; x=1ll*x*x%mod; n>>=1; } return ret; } void NTT(int *a,int limit,int type){ for(int i=0;i<limit;i++) if(i<r[i]) swap(a[i],a[r[i]]); for(int mid=1;mid<limit;mid<<=1){ int wn=qpow(type==1?g:gi,(mod-1)/(mid<<1)); for(int i=0;i<limit;i+=(mid<<1)){ int w=1; for(int j=0;j<mid;j++,w=1ll*w*wn%mod){ int x=a[i+j],y=1ll*w*a[i+j+mid]%mod; a[i+j]=x+y; a[i+j+mid]=x-y; if(a[i+j]>=mod) a[i+j]-=mod; if(a[i+j+mid]<0) a[i+j+mid]+=mod; } } } if(!~type){ int inv=qpow(limit,mod-2); for(int i=0;i<limit;i++) a[i]=1ll*a[i]*inv%mod; } return; } void inv(int *a,int *b,int n){ if(n==1){ b[0]=qpow(a[0],mod-2); return; } inv(a,b,(n+1)>>1); int l=0,limit=1; while(limit<=(n<<1)){ l++; limit<<=1; } for(int i=0;i<limit;i++) r[i]=(r[i>>1]>>1)|((i&1)<<(l-1)); for(int i=0;i<n;i++) c[i]=a[i]; for(int i=n;i<limit;i++) c[i]=0; NTT(b,limit,1); NTT(c,limit,1); for(int i=0;i<limit;i++) b[i]=(2ll*b[i]-1ll*b[i]*b[i]%mod*c[i]%mod+mod)%mod; NTT(b,limit,-1); for(int i=n;i<limit;i++) b[i]=0; return; } void sqrt(int *a,int *b,int n){ if(n==1){ b[0]=1; return; } sqrt(a,b,(n+1)>>1); for(int i=0;i<n;i++) d[i]=0; inv(b,d,n); int l=0,limit=1; while(limit<=(n<<1)){ l++; limit<<=1; } for(int i=0;i<limit;i++) r[i]=(r[i>>1]>>1)|((i&1)<<(l-1)); for(int i=0;i<n;i++) c[i]=a[i]; for(int i=n;i<limit;i++) c[i]=0; NTT(d,limit,1); NTT(c,limit,1); for(int i=0;i<limit;i++) d[i]=1ll*c[i]*d[i]%mod; NTT(d,limit,-1); for(int i=0;i<n;i++) b[i]=(1ll*(b[i]+d[i])*inv2)%mod; for(int i=n;i<limit;i++) b[i]=0; return; } int main(){ n=rd(); m=rd(); for(int i=1;i<=n;i++) v[rd()]=-4; v[0]=1; m++; sqrt(v,b,m); b[0]++; inv(b,e,m); for(int i=1;i<m;i++) printf("%d\n",e[i]*2%mod); return 0; }