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  • 【纪中集训2019.3.12】Mas的仙人掌

    题意:

    ​ 给出一棵(n)个点的树,需要加(m)条边,每条边脱落的概率为(p_{i}) ,求加入的边在最后形成图中仅在一个简单环上的边数的期望;
    (1 le n , m le 10^6)

    题解:

    • 考虑每一条边的贡献是((1-p_{i})*Pi_{j}p_{j}(j!=i)),这里(j)(i)不能同时加入;

    • 一条加入的边可以看成一条树上路径 ,即求所有和路径(i)相交的路径(j)(p_{j})的乘积;

    • 将一条树上的链((u,v))拆成两条((u,lca))((v,lca));

    • 这样会算重复(i)(j)的两条链都相交的情况,但是这样((u,lca))(lca)的儿子是唯一的,(v)同理,(hash)去掉多算的部分;

    • 考虑一条路径((u,v) dep[u]<dep[v]),考虑一个点的子树里向上有长度为(2)的链的个数,简单容斥预处理出在(v)的子树里但不在((u,v))上的点对答案的贡献;

    • ((u,v))上的点直接每条链在最下端打标记即可;

    • 时间复杂度:O((nlog n))

      #include<bits/stdc++.h>
      #define ll long long 
      #define mod 998244353
      using namespace std;
      const int N=1000010;
      int n,m,o=1,hd[N],a[N],b[N],ia[N],ans[N];
      int fa[N][21],bin[21],dep[N],cnt,tot;
      int s1[N],s2[N],s3[N];
      ll s4[N];
      struct Edge{int v,nt;}E[N<<1];
      struct data{
      	int u,v,w,id;
      }A[N],B[N<<1];
      int pw(int x,int y){
      	int re=1;
      	while(y){
      		if(y&1)re=(ll)re*x%mod;
      		y>>=1;x=(ll)x*x%mod;
      	}
      	return re;
      }//
      void adde(int u,int v){
      	E[o]=(Edge){v,hd[u]};hd[u]=o++;
      	E[o]=(Edge){u,hd[v]};hd[v]=o++;
      }//
      char gc(){
      	static char*p1,*p2,s[1000000];
      	if(p1==p2)p2=(p1=s)+fread(s,1,1000000,stdin);
      	return(p1==p2)?EOF:*p1++;
      }//
      int rd(){
      	int x=0;char c=gc();
      	while(c<'0'||c>'9')c=gc();
      	while(c>='0'&&c<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+c-'0',c=gc();
      	return x;
      }//
      const int sz=1234651; 
      struct HASH{
      	int o,U[N],V[N],w[N],hd[sz],nt[N];
      	int ask(int u,int v){
      		if(u>v)swap(u,v);
      		int x = ((ll)u*mod+v)%sz; 
      		for(int i=hd[x];i;i=nt[i]){
      			if(U[i]==u&&V[i]==v)return w[i];
      		}
      		return 1;
      	}
      	void upd(int u,int v,int y){
      		if(u>v)swap(u,v);
      		int x = ((ll)u*mod+v)%sz;
      		for(int i=hd[x];i;i=nt[i]){
      			if(U[i]==u&&V[i]==v){w[i]=(ll)w[i]*y%mod;return;}
      		}
      		nt[++o]=hd[x];hd[x]=o;U[o]=u,V[o]=v;w[o]=y;
      	}
      }H;//
      void dfs1(int u,int F){
      	dep[u]=dep[fa[u][0]=F]+1;
      	for(int i=1;bin[i]<dep[u];++i)fa[u][i]=fa[fa[u][i-1]][i-1];
      	for(int i=hd[u];i;i=E[i].nt){
      		int v=E[i].v;
      		if(v==F)continue;
      		dfs1(v,u);
      	}
      }//
      int go(int u,int d){
      	for(int i=0;i<20&&d;++i)if(d&bin[i])d^=bin[i],u=fa[u][i];
      	return u;
      }//
      int lca(int u,int v){
      	if(dep[u]<dep[v])swap(u,v);
      	u=go(u,dep[u]-dep[v]);
      	if(u==v)return u;
      	for(int i=19;~i;--i)if(fa[u][i]!=fa[v][i])u=fa[u][i],v=fa[v][i];
      	return fa[u][0];
      }//
      void dfs2(int u,int F){
      	for(int i=hd[u];i;i=E[i].nt){
      		int v=E[i].v;
      		if(v==F)continue;
      		dfs2(v,u);
      		s2[u]=(ll)s2[u]*s2[v]%mod;
      		s3[u]=(ll)s3[u]*s2[v]%mod;
      		s4[u]=(s4[u]+s4[v]);
      	}
      }//
      void dfs3(int u,int F){
      	for(int i=hd[u];i;i=E[i].nt){
      		int v=E[i].v;
      		if(v==F)continue;
      		s1[v]=(ll)s1[u]*s1[v]%mod;
      		s2[v]=(ll)s2[u]*s2[v]%mod;
      		s3[v]=(ll)s3[u]*s3[v]%mod;
      		s4[v]=(s4[u]+s4[v]);
      		dfs3(v,u);
      	}
      }//
      inline int cal1(int u,int v){return (ll)s1[u]*pw(s1[v],mod-2)%mod;}
      inline int cal2(int u,int v){return (ll)s2[u]*pw(s2[v],mod-2)%mod;}
      inline int cal3(int u,int v){return (ll)s3[u]*pw(s3[v],mod-2)%mod;}
      inline ll cal4(int u,int v){return s4[u]-s4[v];}
      //
      int main(){
      	freopen("cactus.in","r",stdin);
      	freopen("cactus.out","w",stdout); 
      	n=rd();m=rd();
      	for(int i=bin[0]=1;i<=20;++i)bin[i]=bin[i-1]<<1;
      	for(int i=1;i<n;++i)adde(rd(),rd());
      	dfs1(1,0);
      	for(int i=1;i<=max(n,m);++i){ans[i]=s1[i]=s2[i]=s3[i]=1;}
      	for(int i=1,u,v,w,p,q;i<=m;++i){
      		u=rd();v=rd();w=lca(u,v);
      		a[i]=rd();ia[i]=pw(a[i],mod-2);
      		b[i]=(1+mod-a[i])%mod;
      		if(!a[i]){
      			s4[u]++;s4[v]++;s4[w]-=2;
      			if(u!=w){
      				p=go(u,dep[u]-dep[w]-1);
      				B[++cnt]=(data){u,w,p,i};
      			}
      			if(v!=w){
      				q=go(v,dep[v]-dep[w]-1);
      				B[++cnt]=(data){v,w,q,i};
      			}
      			if(u!=w&&v!=w){
      				A[++tot]=(data){p,q,0,i};
      			}
      			continue;
      		}//
      		if(u!=w){
      			p=go(u,dep[u]-dep[w]-1);
      			B[++cnt]=(data){u,w,p,i};
      			s1[u]=(ll)s1[u]*a[i]%mod;
      			s2[u]=(ll)s2[u]*a[i]%mod;
      			s2[p]=(ll)s2[p]*ia[i]%mod;
      		}
      		if(v!=w){
      			q=go(v,dep[v]-dep[w]-1);
      			B[++cnt]=(data){v,w,q,i};
      			s1[v]=(ll)s1[v]*a[i]%mod;
      			s2[v]=(ll)s2[v]*a[i]%mod;
      			s2[q]=(ll)s2[q]*ia[i]%mod;
      		}
      		if(u!=w&&v!=w){
      			A[++tot]=(data){p,q,0,i};
      			H.upd(p,q,ia[i]);
      		}
      	}
      	dfs2(1,0);
      	dfs3(1,0);
      	for(int i=1;i<=tot;++i){
      		int u=A[i].u,v=A[i].v;
      		ans[A[i].id]=(ll)ans[A[i].id]*H.ask(u,v)%mod;
      	}
      	for(int i=1;i<=cnt;++i){
      		int u=B[i].u,v=B[i].v,w=B[i].w,now=1;
      		now=cal3(u,v);
      		now=(ll)now*pw(cal2(u,w),mod-2)%mod;
      		now=(ll)now*cal1(u,v)%mod;
      		ans[B[i].id]=(ll)ans[B[i].id]*now%mod;
      		int t = cal4(u,v); 
      		if(!a[B[i].id])t-=dep[u]-dep[v];
      		if(t)ans[B[i].id]=0;
      	}
      	int Ans=0;
      	for(int i=1;i<=m;++i){
      		ans[i] = (ll)ans[i]*b[i]%mod;
      		if(a[i])ans[i] = (ll)ans[i]*pw(a[i],mod-2)%mod;
      		Ans=(Ans+ans[i])%mod;
      	}
      	cout<<Ans<<endl;
      	return 0;
      }
      
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