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  • 【洛谷P4706】取石子

    Description

      
    ​   现在 Yopilla 和 yww 要开始玩游戏!
      
      ​ 他们在一条直线上标记了 (n) 个点,从左往右依次标号为 (1, 2, ..., n) 。然后在每个点上放置一些棋子,其中第 (i) 个点放置了 (a_i) 个棋子。接下来,从 Yopilla 开始操作,双方轮流操作,谁不能操作谁输。每次的操作是:当前操作方选定一个有棋子的点 (x) ,然后选择至少一个点 (x) 上的棋子,然后把这些棋子全都移动到点 (x / prime) 上,其中 (prime) 是一个质数,且 (prime mid x)
      
      ​ Yopilla 最初一次操作的策略是随机的:随机找到一个有棋子的点 (x) ,随机选择正整数个棋子 (y) ,随机转移到一个能转移到的点 (z) 。所有棋子可以看作是一样的,换句话说:两种操作不同,当且仅当三元组 ((x, y, z)) 不同。之后双方都按照最优策略来操作。
      
    ​   Yopilla 想要预测,他能够获胜的概率是多少,答案对 (998244353) 取模。
      
    ​  
      
      
      

    Solution

      
    ​   我们发现,对于每一个数,如果以其幂指数之和为下标来将它们重新排列成一个数组,这个问题就变成了阶梯(Nim)问题。一次操作,相当于将一个数移动到其左边。不能移动者输。
      
    ​   事实上我们不需要实现这个重排操作。我们只需要知道每个数重排后是否在奇位置即可。
      
    ​   记输入数列为(a),我们统计出所有处于奇位置的数(x)(a_x)的异或和(sum)
      
    ​   我们要统计Yopilla一开始的随机操作一共有多少种可能、以及总共有多少种可能,使得操作后局面的先手必败。前者很好计算,就是(sum_x a_x*b_x),其中(b_x)表示(x)这个数的不同质因子个数。
      
    ​   后者如何计算呢?对操作分类:(1)移动奇位置的数至偶位置、(2)移动偶位置的数至奇位置。
      
    ​   我们枚举所有奇位置的数。假设对该位置(i)操作后,总异或和(sum)等于0,即操作后先手必败,则(a_i)应该由(a_i)变成(target=sum; ext{xor}; a_i)
      
      如果原值比目标值大,那么显然(1)容易满足,选出(a_i-target)个数,并将它们通过任意一个质因子移动到偶位置,一共有(b_i)种合法情况。
      
      如果原值与目标值相等,则什么也做不了,一改就不满足要求,不作为合法情况考虑。
      
      若原值小于目标值,则考虑(2),枚举所有能转移到(i)的偶位置(j=i*p)(其中(p)是枚举的质数),如果(a_j ge target-a_i),那么合法情况就多了一种,因为(j)可以选(target-a_i)个数通过唯一一种方式——除去(p)——来到达(i)
      
    ​   那么概率也就很好计算了。
      
      
      

    Code

      

    #include <cstdio>
    using namespace std;
    const int N=1000005,MOD=998244353;
    int n,a[N];
    bool vis[N];
    int p[N],pcnt,b[N],c[N];
    void sieve(){
    	int up=1e6;
    	for(int i=2;i<=up;i++){
    		if(!vis[i]){
    			p[++pcnt]=i;
    			b[i]=c[i]=1;
    		}
    		for(int j=1;j<=pcnt&&i*p[j]<=up;j++){
    			int x=i*p[j];
    			vis[x]=true;
    			c[x]=c[i]^1;
    			if(i%p[j]==0){
    				b[x]=b[i];
    				break;
    			}
    			b[x]=b[i]+1;
    		}
    	}
    }
    void readData(){
    	scanf("%d",&n);
    	for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",a+i);
    }
    inline int fmi(int x,int y){
    	int res=1;
    	for(;y;x=1LL*x*x%MOD,y>>=1)
    		if(y&1) res=1LL*res*x%MOD;
    	return res;
    }
    void solve(){
    	int x=0;
    	for(int i=1;i<=n;i++) 
    		if(c[i]) x^=a[i];
    	int legal=0;
    	for(int i=1;i<=n;i++)
    		if(c[i]){
    			int best=x^a[i];
    			if(best<a[i]) legal+=b[i];
    			else{
    				int delta=best-a[i];
    				if(!delta) continue;
    				for(int j=1;j<=pcnt&&i*p[j]<=n;j++)	
    					if(a[i*p[j]]>=delta) legal++;
    			}
    		}
    	int all=0;
    	for(int i=1;i<=n;i++) 
    		(all+=1LL*a[i]*b[i]%MOD)%=MOD;
    	int ans=1LL*legal*fmi(all,MOD-2)%MOD;
    	printf("%d
    ",ans<0?ans+MOD:ans);
    }
    int main(){
    	sieve();
    	readData();
    	solve();
    	return 0;
    }
    
    

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