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  • bzoj5093:[Lydsy1711月赛]图的价值

    题目

    首先考虑到这是一张有标号的图,每一个点的地位是相等的,因此我们只需要求出一个点的价值和乘上(n)就好了

    考虑一个点有多少种情况下度数为(i)

    显然我们可以让除了这个点的剩下的(n-1)个点之间的边随便连,之后这个点从(n-1)个点里选择(i)个连边就好了,于是是(inom{n-1}{i} imes 2^{frac{(n-1)(n-2)}{2}})种情况这个点度数为(i)

    我们现在要做的就是这个柿子了

    [n2^{frac{(n-1)(n-2)}{2}}sum_{i=0}^{n-1}inom{n-1}{i}i^k ]

    我们考虑一下展开(i^k),自然是用第二类斯特林数了

    于是不管前面的,我们要求的东西是

    [sum_{i=0}^{n-1}inom{n-1}{i}sum_{j=1}^kS_2(k,j) imes inom{i}{j}j! ]

    我们把(j)放到前面来枚举

    [sum_{j=1}^kS_2(j,k)j!sum_{i=0}^{n-1}inom{n-1}{i}inom{i}{j} ]

    考虑一下(sum_{i=0}^{n-1} inom{n-1}{i}inom{i}{j})的组合意义,就是先从(n-1)里选择了(i)个又从(i)个里选择了(j)个,总体上看是选择了(j)个,是(inom{n-1}{j})种情况,但是我们只需要保证第一次选择的(i)完全包含(j),显然完全包含(j)的集合有(2^{n-1-j})

    于是我们能把柿子写成这个样子

    [sum_{j=1}^kS_2(k,j) imes inom{n-1}{j}2^{n-1-j} imes j! ]

    现在的瓶颈在于求第二类斯特林数,我们记得斯特林数有一个容斥写法

    [S_2(i,j)=frac{1}{j!}sum_{k=0}(-1)^kinom{j}{k}(j-k)^i ]

    我们拆开组合数之后发现这是一个卷积的形式,因此我们可以用(NTT)(O(nlogn))的时间内卷出一行斯特林数来

    于是就解决了

    代码

    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<iostream>
    #include<algorithm>
    #define re register
    #define LL long long
    #define max(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
    #define min(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
    inline int read() {
    	char c=getchar();int x=0;while(c<'0'||x>'9') c=getchar();
    	while(c>='0'&&c<='9') x=(x<<3)+(x<<1)+c-48,c=getchar();return x;
    }
    const int maxn=8e5+5;
    const int mod=998244353;
    const int G[2]={3,332748118};
    int rev[maxn],n,k,fac[maxn],inv[maxn];
    int a[maxn],b[maxn],len,ifac[maxn];
    inline int ksm(int a,int b) {
        int S=1;
        while(b) {if(b&1) S=1ll*S*a%mod;b>>=1;a=1ll*a*a%mod;}
        return S;
    }
    inline void NTT(int *f,int o) {
    	for(re int i=0;i<len;i++) if(i<rev[i]) std::swap(f[i],f[rev[i]]);
    	for(re int i=2;i<=len;i<<=1) {
    		int ln=i>>1,og1=ksm(G[o],(mod-1)/i);
    		for(re int l=0;l<len;l+=i) {
    			int t,og=1;
    			for(re int x=l;x<l+ln;++x) {
    				t=1ll*og*f[x+ln]%mod;
    				f[x+ln]=(f[x]-t+mod)%mod;
    				f[x]=(f[x]+t)%mod;
    				og=1ll*og*og1%mod;
    			}
    		}
    	}
    	if(!o) return;
    	int inv=ksm(len,mod-2);
    	for(re int i=0;i<len;i++) f[i]=1ll*f[i]*inv%mod;
    }
    int main() {
    	n=read(),k=read();fac[0]=1,inv[1]=1;ifac[0]=1;
    	for(re int i=2;i<=k;i++) inv[i]=1ll*(mod-mod/i)*inv[mod%i]%mod;
    	for(re int i=1;i<=k;i++) fac[i]=1ll*fac[i-1]*i%mod;
    	for(re int i=1;i<=k;i++) ifac[i]=1ll*ifac[i-1]*inv[i]%mod;
    	len=1;while(len<=k+k+2) len<<=1;
    	for(re int i=0;i<len;i++) rev[i]=rev[i>>1]>>1|((i&1)?len>>1:0);
    	for(re int i=0;i<=k;i++) 
    		a[i]=1ll*ifac[i]*ksm(i,k)%mod;
    	for(re int i=0;i<=k;i++) 
    		if(i&1) b[i]=(mod-ifac[i])%mod;else b[i]=ifac[i];
    	NTT(a,0),NTT(b,0);
    	for(re int i=0;i<len;i++) a[i]=1ll*a[i]*b[i]%mod;
    	NTT(a,1);
    	int tot=n-1,now=1,ans=0;
    	for(re int i=1;i<=k;i++) {
    		now=1ll*now*tot%mod;
    		tot--;if(tot<0) break;
    		ans=(ans+1ll*a[i]*now%mod*ksm(2,n-1-i)%mod)%mod;
    	}
    	LL t=1ll*(n-1)*(n-2)/2;t%=(mod-1);
    	ans=1ll*ans*n%mod;
    	ans=1ll*ans*ksm(2,t)%mod;
    	printf("%d
    ",ans);
    	return 0;
    }
    
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