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  • 【做题记录】 [HEOI2013]SAO

    P4099 [HEOI2013]SAO

    类型:树形 ( ext{DP})

    这里主要补充一下 (O(n^3))( ext{DP}) 优化的过程,基础转移方程推导可以参考其他巨佬的博客(题解)。

    (f[x][p]) 表示在以 (x) 为根的子树中,(x) 在拓扑序排在第 (p) 个时的方案数。

    转移中设 (x) 在已经合并的拓扑序中排名为 (p_1) ,将要合并的子树(以 (ver) 为根)中 (ver) 排名为 (p_2) ,合并后 (x) 排名为 (p_3)

    列出转移方程:(为了表示方便略去了取模操作)

    • (x < ver)(x) 应在 (ver) 之前,(p_1<p_2)
    for(p1 = [1,siz[x]])
    	for(p2 = [1,siz[ver]])
    		for(p3 = [p1,p1+p2-1])
    	 		f[x][p3]+=f[x][p1]*f[ver][p2]*c[p3-1][p1-1]*c[siz[x]+siz[ver]-p3][siz[x]-p1];
    
    • (x > ver)(x) 应在 (ver) 之后,(p_1>p_2)
    for(p1 = [1,siz[x]])
    	for(p2 = [1,siz[ver]])
    	 	for(p3 = [p1+p2,siz[x]+siz[ver]])
    	 	 	f[x][p3]+=f[x][p1]*f[ver][p2]*c[p3-1][p1-1]*c[siz[x]+siz[ver]-p3][siz[x]-p1];
    

    (更直观的转移方程:)

    [f[x][p3]+=f[x][p1] imes f[ver][p2] imes C_{p3-1}^{p1-1} imes C_{siz[x]+siz[ver]-p3}^{siz[x]-p1} ]

    到此为止,你可以得到 (40pts) 的好成绩。

    交换内外循环

    可以观察到 (p_2) 在转移方程中只出现了一次,因此我们将 (p_2)(p_3) 的循环交换,列出转移方程:

    • (x < ver)(x) 应在 (ver) 之前,(p_1<p_2)
    for(p1 = [1,siz[x]])
    	for(p3 = [p1,p1+siz[ver]-1])
    	 	for(p2 = [p3-p1+1,siz[ver]])
    		 	f[x][p3]+=f[x][p1]*f[ver][p2]*c[p3-1][p1-1]*c[siz[x]+siz[ver]-p3][siz[x]-p1];
    
    • (x > ver)(x) 应在 (ver) 之后,(p_1>p_2)
    for(p1 = [1,siz[x]])
    	for(p3 = [p1+1,p1+siz[ver]])
    	 	for(p2 = [1,p3-p1])
    		 	f[x][p3]+=f[x][p1]*f[ver][p2]*c[p3-1][p1-1]*c[siz[x]+siz[ver]-p3][siz[x]-p1];
    

    前缀和优化去掉一层循环

    通过上一步的交换,发现 (f[x][p3]) 累加中的 (p2) 是一段连续的,并且满足乘法结合律,联想到前缀和优化。

    (g[x][p]) 表示在以 (x) 为根的子树中,(x) 在拓扑序排在 (p) 个时的方案数之和。

    那么转移方程变为:

    • (x < ver)(x) 应在 (ver) 之前,(p_1<p_2)
    for(p1 = [1,siz[x]])
    	for(p3 = [p1,p1+siz[ver]-1])
    		g[x][p3]+=g[x][p1]*(g[ver][siz[ver]]-g[ver][p3-p1])*c[p3-1][p1-1]*c[siz[x]+siz[ver]-p3][siz[x]-p1];
    
    • (x > ver)(x) 应在 (ver) 之后,(p_1>p_2)
    for(p1 = [1,siz[x]])
    	for(p3 = [p1+1,p1+siz[ver]])
    		g[x][p3]+=g[x][p1]*g[ver][p3-p1]*c[p3-1][p1-1]*c[siz[x]+siz[ver]-p3][siz[x]-p1];
    

    记得在最后加上:

    for(int i=1;i<=siz[x];i++) g[x][i]+=g[x][i-1];
    

    所以这道题 (AC) 了。

    注:转移中为了维持方程的无后效性,应将 (f) 数组备份一遍。

    (100pts) 完整代码:

    #include<bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    #define inf 0x3f3f3f3f
    #define Maxn 1005
    #define mod 1000000007
    inline int rd()
    {
    	 int x=0;
         char ch,t=0;
         while(!isdigit(ch = getchar())) t|=ch=='-';
         while(isdigit(ch)) x=x*10+(ch^48),ch=getchar();
         return x=t?-x:x;
    }
    int t,n,tot;
    int dp[Maxn][Maxn],tmp[Maxn],c[Maxn][Maxn],siz[Maxn];
    int hea[Maxn],nex[Maxn<<1],ver[Maxn<<1],edg[Maxn<<1];
    void add(int x,int y,int d)
    {
    	 ver[++tot]=y,nex[tot]=hea[x],hea[x]=tot,edg[tot]=d;
    }
    void dfs(int x,int fa)
    {
    	 siz[x]=1,dp[x][1]=1;
    	 for(int i=hea[x];i;i=nex[i])
    	 {
    	 	 if(ver[i]==fa) continue;
    	 	 dfs(ver[i],x);
    	 	 memcpy(tmp,dp[x],sizeof(dp[x]));
    	 	 memset(dp[x],0,sizeof(dp[x]));
    	 	 if(edg[i])
    		 	 for(int p1=1;p1<=siz[x];p1++)
    	 	 	 	 for(int p3=p1;p3<=siz[ver[i]]+p1-1;p3++)
    					 dp[x][p3]=(dp[x][p3]+1ll*tmp[p1]*(dp[ver[i]][siz[ver[i]]]-dp[ver[i]][p3-p1]+mod)%mod*c[p3-1][p1-1]%mod*c[siz[x]+siz[ver[i]]-p3][siz[x]-p1]%mod)%mod;
    		 else
    		 	 for(int p1=1;p1<=siz[x];p1++)
    	 	 	 	 for(int p3=p1+1;p3<=siz[ver[i]]+p1;p3++)
    					 dp[x][p3]=(dp[x][p3]+1ll*tmp[p1]*dp[ver[i]][p3-p1]%mod*c[p3-1][p1-1]%mod*c[siz[x]+siz[ver[i]]-p3][siz[x]-p1]%mod)%mod;
    	 	 siz[x]+=siz[ver[i]];
    	 }
    	 for(int i=1;i<=siz[x];i++) dp[x][i]=(dp[x][i]+dp[x][i-1])%mod;
    }
    int main()
    {
         //freopen(".in","r",stdin);
         //freopen(".out","w",stdout);
         c[1][0]=c[0][0]=1;
         for(int i=1;i<=1000;i++,c[i][0]=1)
         	 for(int j=1;j<=i;j++)
         	 	 c[i][j]=(c[i-1][j]+c[i-1][j-1])%mod;
    	 t=rd();
    	 char c;
    	 while(t--)
    	 {
    	 	 n=rd();
    	 	 memset(hea,0,sizeof(hea)),tot=0;
    	 	 memset(siz,0,sizeof(siz));
    	 	 for(int i=1,x,y;i<n;i++)
    	 	 {
    	 	 	 x=rd()+1,cin>>c,y=rd()+1;
    	 	 	 add(x,y,c=='<'),add(y,x,c=='>');
    		 }
    		 dfs(1,0);
    		 printf("%d
    ",dp[1][n]);
    	 }
         //fclose(stdin);
         //fclose(stdout);
         return 0;
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/EricQian/p/15067128.html
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