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洛谷 P6789 - 寒妖王(子集卷积+矩阵树定理)

2022-08-14 19:30:24  阅读:140  来源: 互联网

标签:连通 洛谷 nn cup 复杂度 妖王 端点 权值 P6789


洛谷题面传送门

像极了我验的那道牛客多校(第六场 C Forest)……

考虑对于每条边,计算其在最大生成基环森林中的概率,乘以边权求和就是答案。现在问题在于如何计算每条边在最大生成基环森林中的概率,显然比它权值小(如果权值相同则比较编号)的那些边存不存在不影响这条边是否在最大生成基环森林中,因此我们只用考虑那些活着的权值比它大的边组成的子图即可,记 \(G\) 为权值比它大且活着的边组成的图,稍加分析可以得到这条边在当且仅当:

  • 这条边两个端点在 \(G\) 中连通,且该连通块是一棵树
  • 这条边两个端点在 \(G\) 中不连通,且两个端点所在连通块中至少有一个是树

这样一来考虑设 \(f_S\) 表示 \(S\) 所在连通块是连通图的概率,\(g_S\) 表示 \(S\) 所在连通块是树的概率,\(f_S\) 是经典子集 \(\ln\) 问题。\(g_S\) 可以矩阵树定理求出,前者复杂度显然 \(2^nn^2\),后者复杂度 \(2^nn^3\)。然后第一种情况直接枚举这两个端点所在连通块,第二种情况直接枚举两个连通块复杂度是 \(3^n\) 的,太劣了,不过发现可以子集卷积优化到 \(2^nn^2\),具体方法是假设两个连通块分别为 \(S_1,S_2\),那么发现概率可以写成 \((f_{S_1}f_{S_2}-(f_{S_1}-g_{S_1})(f_{S_2}-g_{S_2}))·c(S_1,S_2)·c(S_1\cup S_2,U-S_1\cup S_2)\),其中 \(c(S,T)\) 表示 \(S,T\) 之间无边的概率,而如果设 \(E_S\) 表示 \(S\) 内部的边数,那么 \(c(S,T)=0.5^{E_{S\cup T}-E_S-E_T}\),这是可以写成只与 \(S_1,S_2\) 和 \(S_1\cup S_2\) 有关的式子的,于是子集卷积即可。

总复杂度 \(m2^nn^3\)。

标签:连通,洛谷,nn,cup,复杂度,妖王,端点,权值,P6789
来源: https://www.cnblogs.com/ET2006/p/luogu-P6789.html

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