@description@
求有多少 n 点 n 边的无向连通图,满足第 i 个点的度数为 (d_i)。
@solution@
如果是树显然就 prufer 定理;基环树就考虑拓展一下。
枚举环上的点集合 S,则环内部能够连出的方案数为 (frac{(|S| - 1)!}{2})(注意环的大小 (|S| geq 3))。
接着,将环缩成一个新点 x',则它的度数为 (d_{x'} = sum_{iin S}(d_i - 2))(注意 (d_i geq 2))。
对缩点后的新图运用 prufer 定理,得到:
[frac{(n - |S| - 1)!}{(sum_{iin S}(d_i - 2) - 1)! imes prod_{i
ot in S}(d_i - 1)!}
]
不过 x' 的出边并不是全部相同。对于 x' 还有个系数 (frac{(sum_{iin S}(d_i - 2))!}{prod_{iin S}(d_i - 2)!}),表示邻接边的分配方案。
因此整合得到:
[egin{aligned}
&frac{(|S| - 1)!}{2} imes frac{(n - |S| - 1)!}{(sum_{iin S}(d_i - 2) - 1)! imes prod_{i
ot in S}(d_i - 1)!} imes frac{(sum_{iin S}(d_i - 2))!}{prod_{iin S}(d_i - 2)!}\
=&frac{(|S| - 1)!}{2} imes frac{(n - |S| - 1)!}{prod_{i}(d_i - 1)!} imes (sum_{iin S}(d_i - 2)) imes prod_{iin S}(d_i - 1)
end{aligned}
]
把 ((|S|, sum(d_i - 2))) 当作状态做一个 O(n^3) 的 dp 求 (prod_{iin S}(d_i - 1)) 即可。
特判 n 个点连成一个大环的情况。
@accpeted code@
#include <cstdio>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int MAXN = 300;
const int MOD = int(1E9) + 7;
const int INV2 = (MOD + 1) / 2;
inline int add(int x, int y) {return (x + y >= MOD ? x + y - MOD : x + y);}
inline int sub(int x, int y) {return (x - y < 0 ? x - y + MOD : x - y);}
inline int mul(int x, int y) {return 1LL * x * y % MOD;}
int pow_mod(int b, int p) {
int ret = 1;
for(int i=p;i;i>>=1,b=mul(b,b))
if( i & 1 ) ret = mul(ret, b);
return ret;
}
int fct[2*MAXN + 5], ifct[2*MAXN + 5];
void init() {
fct[0] = 1; for(int i=1;i<=2*MAXN;i++) fct[i] = mul(fct[i - 1], i);
for(int i=0;i<=2*MAXN;i++) ifct[i] = pow_mod(fct[i], MOD - 2);
}
int dp[2][MAXN + 5][MAXN + 5];
int d[MAXN + 5], N;
int main() {
init(), scanf("%d", &N);
for(int i=1;i<=N;i++)
scanf("%d", &d[i]), d[i]--;
int tot = 0; dp[0][0][0] = 1;
for(int i=1;i<=N;i++) {
if( d[i] ) {
for(int j=0;j<i;j++)
for(int k=0;k<=tot;k++)
dp[1][j][k] = dp[0][j][k];
for(int j=0;j<i;j++)
for(int k=0;k<=tot;k++)
dp[0][j+1][k+d[i]-1] = add(dp[0][j+1][k+d[i]-1], mul(d[i], dp[1][j][k]));
tot += d[i] - 1;
}
}
int ans = mul(mul(fct[N-1], INV2), dp[0][N][0]), tmp = 1;
for(int i=1;i<=N;i++) tmp = mul(tmp, ifct[d[i]]);
for(int i=3;i<N;i++)
for(int j=1;j<=tot;j++) {
int coef = mul(mul(fct[i-1], INV2), mul(fct[N-i-1], tmp));
ans = add(ans, mul(mul(coef, j), dp[0][i][j]));
}
printf("%d
", ans);
}
@details@
如果是不带度数限制基环树,还是用的 prufer 序列,和上述方法相同(貌似矩阵树解不了的样子。。。)
本题还有一个更快的 O(n^2) 做法:
[egin{aligned}
&frac{(|S| - 1)!}{2} imes frac{(n - |S| - 1)!}{(sum_{iin S}(d_i - 2) - 1)! imes prod_{i
ot in S}(d_i - 1)!} imes frac{(sum_{iin S}(d_i - 2))!}{prod_{iin S}(d_i - 2)!}\
=&frac{(|S| - 1)! imes (n - |S| - 1)!}{2} imes frac{sum_{iin S}(d_i - 2)}{prod_{i
ot in S}(d_i - 1)!prod_{i in S}(d_i - 2)!}\
=&frac{(|S| - 1)! imes (n - |S| - 1)!}{2} imes sum_{iin S}frac{1}{prod_{j
ot in S}(d_j - 1)! imes prod_{j in S, j
ot = i}(d_j - 2)! imes (d_i - 3)}
end{aligned}
]
只需要存状态 (|S|) 以及是否贡献了 (frac{1}{d_i - 3})。一样需要特判。