10.24afternoon清北学堂刷题班

/*
这是什么题...
*/
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<queue>
#include<algorithm>

#define N 100007
#define ll long long

using namespace std;
ll n,m,cnt;
ll a[N],b[N];

inline ll read()
{
    int x=0,f=1;char c=getchar();
    while(c>'9'||c<'0'){if(c=='-')f=-1;c=getchar();}
    while(c>='0'&&c<='9'){x=x*10+c-'0';c=getchar();}
    return x*f;
}

inline int cmp(ll x,ll y)
{
    return x>y;
}

int main()
{
    freopen("stone.in","r",stdin);
    freopen("stone.out","w",stdout);
    int T,res;T=read();
    while(T--)
    {
        ll ans=0;
        n=read();m=read();
        for(int i=1;i<=n;i++) a[i]=read();
        for(int i=1;i<=m;i++) b[i]=read();
        sort(a+1,a+n+1,cmp);
        sort(b+1,b+m+1);
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            if(a[i]<b[i]) break;
            if(i>m) break;
            ans+=a[i]-b[i];
        }
        cout<<ans<<endl;    
    }
    fclose(stdin);fclose(stdout);
    return 0;
}

/*
因为二进制的每一位是互相独立的，只需要算出m*n的矩阵或起来是1的方案数
最后算k次方
容斥原理

总情况2^(n*m)
由于“i-1行j列”和“i行j-1列”的重复计算
使得“i行j列”的情况多减了，需要与上述运算的符号相反
即：i,j组合的符号是根据上面的计算推出来的
res:仅考虑i行j列中没有1的情况总数 
C(n,i)*C(m,j)是把行列选出来
Pow(2^(n*m-i*m-j*n+i*j))是说:剩下的格子随意，当前仅考虑选出的i行j列中没有1
*/
#include<bits/stdc++.h>

#define N 100005
#define ll long long
#define mod 1000000007

using namespace std;
long long a[55];

void pre()
{
    a[0]=1;
    for(int i=1; i<=50; i++) a[i]=a[i-1]*i%mod;
}

inline void putout(long long x)
{
    char c[15];
    int k=0;
    if(x<0) putchar('-'),x=-x;
    do
    {
        c[++k]=x%10+48;
        x/=10;
    }
    while(x);
    while(k) putchar(c[k--]);
}

inline long long ksm(long long now,int k)
{
    long long mul=now;
    long long ret=1LL;
    while(k)
    {
        if(k%2)
        {
            ret=ret*mul%mod;
        }
        mul=mul*mul%mod;
        k>>=1;
    }
    return ret;
}

long long C(int n,int m)
{
    ll ret=1LL*(a[n]*ksm(a[m],mod-2)%mod)*
           ksm(a[n-m],mod-2)%mod;
    return ret;
}

int main()
{
    freopen("code.in","r",stdin);
    freopen("code.out","w",stdout);
    int T;
    pre();
    scanf("%d",&T);
    while(T--)
    {
        int n,m,k;
        scanf("%d%d%d",&n,&m,&k);
        long long ans=0;
        for(int i=0; i<=n; i++) for(int j=0; j<=m; j++)
        {
            int plus=((i+j)%2) ? -1:1;
            long long fast=ksm(2,n*m-i*m-j*n+i*j);
            long long res=(1LL*C(n,i)*C(m,j)%mod)*fast%mod;
            ans=(ans+res*plus)%mod;            
        }
        ans=(ans+mod)%mod; ans=ksm(ans,k);
        printf("%I64d
",ans);
    }
    return 0;
}

/*

环有四种存在情况
1.三条边已知
2.两条边已知
3.一条边已知
4.没有边已知
1.首先考虑三条边已知
对于每个点，记录出度，并把每个点连着的点用vector存储，按照点的编号大小排序
从一个点x出发，沿着一条边走到另一个点y，由此先确定两个点x,y
设置俩指针，同时扫它们连着的点，扫到相同的，ans+1
此过程需要做两个标记，
一个在点上，用于避免2.中点x连出的俩点直接相连的情况
一个在边上，用于计算3.中与一条边的两端点x y都不相连的点的个数
考虑贡献：
如果三边各不相同，ans++;
如果有相同的边，没有贡献。
2.考虑两条边已知
一个点连出的边按照帮(yan)派(se)编号排序
对于每个点x，记录出度(假设为n)，则环的数量：C(n,2)-(x连出的俩点之间直接相连)
此处需要一个标记，在1.步骤中找到三元环时需要在起点x标记从x连出的点直接相连的情况
考虑贡献：
排序后的边，会呈几段分布，每段中都是颜色相同的，如果一个点连出的俩边颜色相同，那这仨点围成的环就不会产生贡献，用组合数求出不会贡献的情况个数，就可以计算出能产生贡献的情况数，每个能产生贡献的环的贡献都是(m-2)
3.考虑一条边已知
从一个点x出发，到另一个点y,需要找到这样一个点：既不与x相连，也不与y相连
可以通过在步骤1.中做标记实现
考虑贡献：
每个环的贡献：(m-1)*(m-2)
4.没有边已知
那么环的个数可以根据上面的个数直接算出来
每个环对答案的贡献：m*(m-1)*(m-2)

哦漏了
还需要考虑一种情况，在两条边已知的情况下，如果连出的两条边颜色相同，
并且会有第三边将炼出的两个节点连接，那么我们容斥的时候还会多算他一次，还要再次考虑回去。
方法是在找三元环的时候，假如其中两条边相等，那么将这两条边的公共节点打一次标记。 
*/
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <vector>
#include <algorithm>
using std::vector;
typedef unsigned int uint;
const int EDGE_SIZE = 524288;
const int POINT_SIZE = 131072;

struct edge_list
{
    int point, color;
    uint tri;
    edge_list();
    edge_list(int, int);
    bool operator < (const edge_list & ) const;
};
struct edge_tuple
{
    int u, v, color;
    void get();
};

int getint();
uint comb_2(int);    // equal to C(n, 2)
uint comb_3(int);    // equal to C(n, 3)
void add_edge(int, int, int);
void init(int);
bool cmp_color(const edge_list & , const edge_list & );

edge_tuple a[EDGE_SIZE];
vector<edge_list> e[POINT_SIZE];
vector<std::pair<int, int> > common;
int deg[POINT_SIZE];
uint tri[POINT_SIZE];
uint tri0[POINT_SIZE];

int main()
{
    freopen("triangle.in", "r", stdin);
    freopen("triangle.out", "w", stdout);
    uint T, n, m, p;
    uint ans;
    for (T = getint(); T; T--)
    {
        n = getint(), m = getint(), p = getint();
        uint tmp = m * (m - 1) * (m - 2);
        init(n);
        for (int i = 0; i < p; i++)
        {
            a[i].get();
            deg[a[i].u]++;
            deg[a[i].v]++;
        }
        for (int i = 0; i < p; i++)
            if (deg[a[i].u] < deg[a[i].v])
                add_edge(a[i].u, a[i].v, a[i].color);
            else
                add_edge(a[i].v, a[i].u, a[i].color);
        for (int i = 1; i <= n; i++)
            std::sort(e[i].begin(), e[i].end());
        ans = comb_3(n) * tmp;

        //type3
        for (int u = 1; u <= n; u++)
            for (int i = 0; i < e[u].size(); i++)
            {
                int v = e[u][i].point;
                int j = 0, k = 0;
                common.clear();
                while (j < e[u].size() && k < e[v].size())
                {
                    for ( ; j < e[u].size() && e[u][j].point < e[v][k].point; j++);
                    if (j >= e[u].size()) break;
                    for ( ; k < e[v].size() && e[v][k].point < e[u][j].point; k++);
                    if (k >= e[v].size()) break;
                    if (e[u][j].point == e[v][k].point)
                        common.push_back(std::make_pair(j, k)), j++, k++;
                }

                for (int j = 0; j < common.size(); j++)
                {
                    int w = e[u][common[j].first].point;
                    int c1, c2, c3;
                    e[u][i].tri++;
                    e[u][common[j].first].tri++;
                    e[v][common[j].second].tri++;
                    c1 = e[u][i].color;
                    c2 = e[u][common[j].first].color;
                    c3 = e[v][common[j].second].color;
                    tri[u]++, tri[v]++, tri[w]++;
                    if (c1 != c2 && c2 != c3 && c3 != c1)
                        ans -= tmp - 1;
                    else
                    {
                        ans -= tmp;
                        if (c1 == c2) tri0[u]++;
                        if (c1 == c3) tri0[v]++;
                        if (c2 == c3) tri0[w]++;
                    }
                }
            }
        //type1
        for (int u = 1; u <= n; u++)
            for (int i = 0; i < e[u].size(); i++)
            {
                int v = e[u][i].point;
                uint cnt = n - deg[u] - deg[v] + e[u][i].tri;
                ans -= cnt * (tmp - (m - 1) * (m - 2));
            }
        //type2
        for (int i = 0; i < p; i++)
            if (deg[a[i].u] >= deg[a[i].v])
                add_edge(a[i].u, a[i].v, a[i].color);
            else
                add_edge(a[i].v, a[i].u, a[i].color);
        for (int i = 1; i <= n; i++)
        {
            std::sort(e[i].begin(), e[i].end(), cmp_color);
            uint cnt = comb_2(deg[i]) - tri[i];
            ans -= cnt * (tmp - (m - 2));
            cnt = 1;
            for (int j = 1; j < e[i].size(); j++)
                if (e[i][j].color == e[i][j - 1].color)
                    cnt++;
                else
                {
                    ans -= comb_2(cnt) * (m - 2);
                    cnt = 1;
                }
            ans -= comb_2(cnt) * (m - 2);
            ans += tri0[i] * (m - 2);
        }

        if (m < 3)    ans = 0;
        printf("%u
", ans);
    }

    return 0;
}

edge_list::edge_list(int _point, int _color)
{
    point = _point;
    color = _color;
    tri = 0;
}
bool edge_list::operator < (const edge_list & other) const
{
    return point < other.point;
}
void edge_tuple::get()
{
    u = getint();v = getint();
    color = getint();
}

int getint()
{
    int num = 0;
    char ch;
    do ch = getchar();
    while (ch < '0' || ch > '9');
    do num = num * 10 + ch - '0', ch = getchar();
    while (ch >= '0' && ch <= '9');
    return num;
}
uint comb_2(int n)
{
    uint f = 1;
    if (n < 2)
        return 0;
    if (n & 1)
        f = n - 1  1, f *= n;
    else
        f = n  1, f *= n - 1;
    return f;
}
uint comb_3(int n)
{
    uint f = 1, a = n, b = n - 1, c = n - 2;
    if (n < 3)
        return 0;
    if (a % 3 == 0) a /= 3;
    else if (b % 3 == 0) b /= 3;
    else c /= 3;
    if (a & 1) b = 1;
    else a = 1;
    f = a * b * c;
    return f;
}
void add_edge(int u, int v, int color)
{
    e[u].push_back(edge_list(v, color));
}
void init(int n)
{
    for (int i = 1; i <= n; i++)
        e[i].clear();
    memset(tri, 0, sizeof(tri));
    memset(tri0, 0, sizeof(tri0));
    memset(deg, 0, sizeof(deg));
}
bool cmp_color(const edge_list & a, const edge_list & b)
{
    return a.color < b.color;
}