POJ 1737 Connected Graph（高精度+DP递推）

题面

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$ solution: $

首先做个推销：带负数的压位高精度（加减乘+读写）

然后：由 $ N $ 个节点组成的无向图的总数为： $ 2^{N imes (N-1)/2} $ （也就是说这个图总共有 $ N imes (N-1)/2 $ 条边，每一条边选或不选就可以得出来）

然后我们直接开始分析题目，因为这道题需要求无向连通图的方案数，这道题似乎也不是一个结论题， $ wch $ 决定去找找规律，是不是 $ n $ 和 $ n-1 $ 有什么关系，但是 $ wch $ 发现他打不出表。 然后 $ wch $ 想到了分治合并，但如果将它分为两份 $ frac{n}{2} $ 似乎更不好合并了。但是他依旧觉得这题肯定可以用分开合并的方法（于是他觉得应该直接DP）。（说白了就是他比较傻，现在才想到直接DP）。

然后他试图写出转移方程，然后他懵了。他发现很难不重不漏的把所有情况算进去（两个联通图暴力连边会导致重复），但是他发现如果两个联通图中间不连边就可以组成一个不连通图，于是他恍然大悟：似乎可以用所有图的方案数减去不连通的方案数！而一个不连通图一定有若干个连通图组成，我们可以围绕一个连通图来数方案，于是一个转移应运而生：我们钦定有 $ k $ 个节点在左边某个联通图里（可以用组合数选 $ k $ 个），剩下的 $ i-k $ 个节点在右边的图里，但是这样仔细一想也会重复。为什么呢？我们围绕的那个 $ k $ 个节点组成的连通图是不确定的，他有可能被后面的枚举中（ $ i-k $ 所组成的图）取到。所以我们要把它固定下来，（在算法竞赛里称为找基准点，并围绕它构造一个不可划分的整体）于是我们钦定一号节点在左边那个连通图中，这样我们就能不重不漏的算下左右情况了！

设 $ F[i] $ 表示有 $ i $ 个节点组成的联通图的个数有多少个，我们考虑这个怎么转移过来的：首先枚举左边的连通图的大小 $ 1<k<i $ ，然后我们要钦定一号结点在里面，所以我们只需要从剩下的 $ i-1 $ 个 节点里选出 $ k-1 $ 个即可（显然可以选 $ C^{k-1}_{i-1} $ 种），然后这 $ k $ 个节点是需要组成一个连通图的，所以再乘上一个 $ F[k] $ 然后我们还需要乘上后面的 $ i-k $ 个节点组成的任意图即： $ 2^{(i-k) imes (i-k-1)/2} $ 于是转移方程即为：

$ F[i]=2^{i imes (i-1)/2}-sum^{i-1}_{k=1}{C^{k-1}_{i-1} imes F[k] imes 2^{(i-k) imes (i-k-1)/2}} $

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$ code: $

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<iomanip>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<queue>
#include<map>
#include<set>

#define ll long long
#define db double
#define inf 0x7fffffff
#define rg register int

using namespace std;

int n;

struct gj{
	
	bool fu; //是否是负数
	int tt,mod; //高精的长度
    int s[1005]; //压位用的数组
	
	inline gj(){ //整体初始化
		fu=0; tt=0; mod=1e9;
		memset(s,0,sizeof(s));
	}
    
    inline gj read(){  register char ch; //高精度读入
		while(!isdigit(ch=getchar()))if(ch=='-')fu=1;
		char _[100005]; rg l=0,r=-1; _[0]=ch;
        while(isdigit(_[++l]=getchar()));; tt=l/9-!(l%9);
        for(rg i=(l-1)%9+1;i;--i) (s[tt]*=10)+=_[++r]^48;
        for(rg i=tt-1;i>=0;--i)for(rg j=0;j<9;++j)(s[i]*=10)+=(_[++r]^48);
		while(tt&&!s[tt])--tt;; return (*this);
    }
    inline void print(){ //高精度输出
		if(fu)putchar('-');
        printf("%d",s[tt]);
        for(rg i=tt-1;i>=0;--i)
            printf("%09d",s[i]);
        putchar('
');
    }

	inline bool operator >(const gj &x){ //定义大于
		if(tt!=x.tt)return tt>x.tt;
		for(rg i=tt;i>=0;--i)
			if(s[i]!=x.s[i])return s[i]>x.s[i];
		return 0;
	}
	inline bool operator <(const gj &x){ //定义小于
		if(tt!=x.tt)return tt<x.tt;
		for(rg i=tt;i>=0;--i)
			if(s[i]!=x.s[i])return s[i]<x.s[i];
		return 0;
	}

	inline gj operator =(int x){ //int的等于
		while(tt)s[tt]=0,--tt;
		s[0]=x%mod; s[1]=x/mod;
	    if(s[1])tt=1;; return *this;
	}
	inline gj operator =(ll x){ //int的等于
		while(tt)s[tt]=0,--tt;
		while(x)s[tt]=x%mod,x/=mod,++tt;
	    if(!s[tt])--tt;; return *this;
	}

	inline void add(const gj &x){ //加法的底层
        rg sign=0; if(x.tt>tt)tt=x.tt;
        for(rg i=0;i<=tt;++i){
            s[i]+=x.s[i]+sign; sign=0;
            if(s[i]>mod)s[i]-=mod,sign=1;
        }if(sign)s[++tt]=1;
	}

	inline void cut(const gj &x){ //减法的底层
		if(fu)cout<<54564<<endl;
        rg sign=0; 
        for(rg i=0;i<=tt;++i){
            s[i]-=x.s[i]+sign; sign=0;
            if(s[i]<0)s[i]+=mod,sign=1;
        }while(tt&&!s[tt])--tt;
		if(!tt&&!s[tt]) fu=0;
	}

	inline void mul(const gj &x){ //乘法的底层
		gj y; ll num; y.tt=tt+x.tt;
        for(rg i=0;i<=tt;++i){ num=0;
            for(rg j=0;j<=x.tt;++j){
                num=(ll)s[i]*x.s[j]+y.s[j+i]+num;
                y.s[j+i]=num%mod; num/=mod;
            } if(num)y.s[x.tt+i+1]=num;
        }if(num)++y.tt;; *this=y;
	}

    inline void operator +=(gj x){ //赋值加法重载
		if(fu==x.fu){(*this).add(x); return;}
		if(*this>x) (*this).cut(x);
		else x.cut(*this),*this=x,fu^=1;
    }
    inline gj operator +(const gj &x){ //加法正常重载
		gj y=*this; y+=x; return y;
    }
	
	inline void operator -=(gj x){ //赋值减法重载
		if(fu!=x.fu){(*this).add(x); return;}
		if(*this>x){(*this).cut(x); return;}
		x.cut(*this); *this=x; if(s[tt])fu^=1;
    }
    inline gj operator -(const gj &x){ //减法正常重载
		gj y=*this; y-=x; return y;
    }
    
    inline void operator *=(gj x){ //赋值乘法重载
		if(!s[tt]||!x.s[x.tt]){gj y; *this=y;}
		if(fu!=x.fu)fu=1;else fu=0;; (*this).mul(x);
    }
    inline gj operator *(const gj &x){ //乘法正常重载
		gj y=*this; y*=x; return y;
    }

	inline gj operator *(int x){  gj y; y=x; return (*this)*y;}
	inline void operator *=(int x){gj y; y=x; (*this)*=y;}
	inline gj operator +(int x){  gj y; y=x; return (*this)+y;}
	inline void operator +=(int x){gj y; y=x; (*this)+=y;}
	inline gj operator -(int x){  gj y; y=x; return (*this)-y;}
	inline void operator -=(int x){gj y; y=x; (*this)-=y;}
}f[51],pf[1235],c[51][51];

inline int qr(){
	register char ch; register bool sign=0; rg res=0;
	while(!isdigit(ch=getchar())) if(ch=='-')sign=1;
	while(isdigit(ch)) res=res*10+(ch^48),ch=getchar();
	return sign?-res:res;
}

int main(){
	//freopen("in.in","r",stdin);
	//freopen("out.out","w",stdout);
	pf[0]=1; n=50;
	for(rg i=0;i<=50;++i) c[i][0]=1;
	for(rg i=0;i<=1225;++i) pf[i+1]=pf[i]*2;
	for(rg i=1;i<=50;++i)
		for(rg j=1;j<=50;++j)
			c[i][j]=c[i-1][j]+c[i-1][j-1];
    f[1]=1; f[2]=1;
	for(rg i=3;i<=n;++i){
		f[i]=pf[i*(i-1)/2];
		for(rg j=1;j<i;++j)
			f[i]-=f[j]*c[i-1][j-1]*pf[(i-j)*(i-j-1)/2];
	} while((n=qr()))f[n].print();
	return 0;
}