2016ccpc 1002(hdu5833)題解 (高斯消元求異或方程組自由變元)
阿新 • • 發佈:2019-02-14
比賽結束才知道是個高斯消元的題目,嚇得我趕緊學了一發,然後驚訝的發現白皮書上原題QAQ.
由於剛學會,雖然是手敲但有些細節還是比對了模板,所以並不能解釋,先放一發程式碼,等熟練了再補.
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時隔兩個月終於有時間和精力來把這題來理一理了。
這個題比較重要的一點是想到把每個數分解成素數的冪次,這樣的話, 每個數相乘的結果,只要每個素數的冪都是偶數,就能保證乘積是平方數了。
所以把每個數分解,列出每個數在所有可能的素因子的冪的加和,要求結果為偶數,這樣的話等價於每一項都對2取模,每個等式右邊要求結果都為0。
如果能分解成n個素因子,那麼就有n個等式,每個等式等於號左邊是每個數在這個素因子上的冪對2取模,等式右邊為0.
現在求有幾種組合能使乘積為平方數,即線性方程組有多少個解,那麼簡單了,只需要求出自由變元數量ans,2的ans次-1即答案,因為題目要求不能一個數都不取,所以需要減去都為0的情況。求自用變元就是高斯消元模板了,在程式碼裡介紹吧。
程式碼:
#include <iostream> #include <cstdio> #include <algorithm> #include <cstring> #include <cstdlib> using namespace std; int prim[400]; int v[2005]; long long x[400]; int a[400][400]; int k; const int mod=1000000007; void pri(int maxn) { int i, j; for(i=2; i<=maxn; i++) { if(!v[i]) { prim[k++]=i; for(j=i; j<=maxn; j+=i) { v[j]=0; v[j]=1; } } } } long long quick_mod(int m, long long n) { long long ret=1; long long term=m; while(n>0) { if(n%2==1)ret=(ret*term)%mod; n>>=1; term=(term*term)%mod; } return ret; } int gauss(int var, int equ) { int i, j; int col, maxr; int k=0; for(k=0, col=0; k<equ && col<var; k++, col++) { maxr=k; for(i=k; i<equ; i++) { if(abs(a[i][col])>abs(a[maxr][col]))maxr=i; //找到這一列最大的那個數,用於消去這一列以下的數,這裡為1即可 } if(a[maxr][col]==0) //如果這一列已經都為0,繼續對當前的行操作 { k--; continue; } for(j=col; j<var+1; j++) { swap(a[k][j], a[maxr][j]); //將選出的這一列最大的數對應的行交換到k行 } for(i=k+1; i<equ; i++) { if(a[i][col]!=0) for(j=col; j<var+1; j++) { { a[i][j]^=a[k][j]; // 消去col的1 } } } } for(i=k; i<equ; i++) { if(a[i][col]!=0)return -1; } if(var>k)return var-k; //變元數減去秩即自由變元數 return 0; } int main() { int t; pri(2000); scanf("%d", &t); int e=1; while(t--) { int n; scanf("%d", &n); int i, j; memset(a,0,sizeof(a)); for(i=0; i<n; i++) { scanf("%lld", &x[i]); } for(i=0; i<n; i++) { for(j=0; j<k; j++) { int c=0; while(x[i]%prim[j]==0) { x[i]/=prim[j]; c++; } if(c&1) a[j][i]=1; } } long long ans=gauss(n, k); printf("Case #%d:\n", e++); printf("%lld\n", quick_mod(2,ans)-1); } return 0; }