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  • 【GDOI2020模拟01.16】树上的鼠 (博弈+长链剖分优化dp)

    https://gmoj.net/senior/#contest/show/2989/2

    思考什么时候先手会赢。

    一开始双方都不会希望走到直径的端点上,因为那样对方就可以走直径而使自己输掉。

    删掉直径的端点,考虑剩下的树的子问题。

    如果又走到端点去了,对面就走到另外一个端点,那我就走到下一层的直径端点去了。

    所以大家一直都不想走到直径端点。

    一直删,如果最后只剩1一个点,说明先手必败,否则先手必胜。

    如果是一条链,就是链的两边的长度不等先手就必胜。

    如果是一棵树,考虑随便找一条直径,每次删去它的两个端点。

    1.这条直径不经过1,1会在中间被删掉,先手必胜;

    2.这条直径经过1,则只有1是直径的中点时先手必败。

    然后变成了一个dp:
    (f[i][j])表示(i)为根的子树里,选了含根联通块,到(i)的距离最大的距离是(j) 的方案数。

    (md[x])表示(x)子树里的点到(x)的最大距离。

    显然(0<=j<=md[x])

    对树长链剖分,每次把一个短的子树合并过来。

    假设长链的长度是p,合并来的链的长度是q,当前点是x。

    (f[x][0-q+1])暴力求个前缀和来转移。

    (f[x][>q+1])是整体乘上一个数,再用一个数组来打lazytag。

    最后合并时还需要一些细节,不过比较简单,前后缀扫一下即可。

    pty教的实现(f)时用指针会很方便,见代码。

    #include<bits/stdc++.h>
    #define fo(i, x, y) for(int i = x, _b = y; i <= _b; i ++)
    #define ff(i, x, y) for(int i = x, _b = y; i <  _b; i ++)
    #define fd(i, x, y) for(int i = x, _b = y; i >= _b; i --)
    #define ll long long
    #define pp printf
    #define hh pp("
    ")
    using namespace std;
    
    const int mo = 998244353;
    
    const int N = 1e6 + 5;
    
    int n, x, y;
    int fi[N], nt[N * 2], to[N * 2], tot;
    
    void link(int x, int y) {
    	nt[++ tot] = fi[x], to[tot] = y, fi[x] = tot;
    }
    
    int t[N], t0;
    
    void Init() {
    	scanf("%d", &n);
    	fo(i, 1, n - 1) {
    		scanf("%d %d", &x, &y);
    		link(x, y); link(y, x);
    	}
    }
    
    int md[N], fa[N], son[N];
    
    void bfs() {
    	t[t0 = 1] = 1;
    	for(int i = 1; i <= t0; i ++) {
    		int x = t[i];
    		for(int j = fi[x]; j; j = nt[j]) if(to[j] != fa[x]) {
    			fa[to[j]] = x;
    			t[++ t0] = to[j];
    		}
    	}
    	fd(i, t0, 1) {
    		int x = t[i];
    		for(int j = fi[x]; j; j = nt[j]) if(to[j] != fa[x]) {
    			int y = to[j];
    			md[x] = max(md[x], md[y] + 1);
    			if(md[y] > md[son[x]]) son[x] = y;
    		}
    	}
    }
    
    ll fv[N * 2], *f[N], gv[N * 2], *g[N];
    
    int d[N], d0, us;
    
    void build() {
    	fo(x, 1, n) if(son[fa[x]] != x) {
    		d[d0 = 1] = x;
    		for(int i = 1; i <= d0; i ++)
    			if(son[d[i]]) d[++ d0] = son[d[i]];
    		fo(i, 1, d0) f[d[i]] = fv + (us + i), g[d[i]] = gv + (us + i);
    		us += d0 + 1;
    	}
    }
    
    void xc(int x, int d) {
    	fo(i, 0, d) {
    		g[x][i + 1] = g[x][i + 1] * g[x][i] % mo;
    		f[x][i] = f[x][i] * g[x][i] % mo;
    		g[x][i] = 1;
    	}
    }
    
    ll sa[N], sb[N];
    
    void dp() {
    	fd(i2, t0, 2) {
    		int x = t[i2];
    		f[x][0] = 1;
    		for(int ii = fi[x]; ii; ii = nt[ii]) if(to[ii] != fa[x] && to[ii] != son[x]) {
    			int y = to[ii];
    			xc(x, md[y] + 1); xc(y, md[y]);
    			sa[0] = sb[0] = 1;
    			fo(i, 1, md[y] + 1) {
    				sa[i] = (sa[i - 1] + f[x][i]) % mo;
    				sb[i] = (sb[i - 1] + f[y][i - 1]) % mo;
    			}
    			f[x][0] = 1;
    			fo(i, 1, md[y] + 1) f[x][i] = (sa[i] * sb[i] - sa[i - 1] * sb[i - 1] % mo + mo) % mo;
    			g[x][md[y] + 2] = g[x][md[y] + 2] * sb[md[y] + 1] % mo;
    		}
    	}
    }
    
    ll p[N], q[N];
    int ky[N];
    
    int main() {
    	freopen("tree.in", "r", stdin);
    	freopen("tree.out", "w", stdout);
    	Init();
    	md[0] = -1;
    	bfs();
    	build();
    	fo(i, 0, 2 * n) gv[i] = 1;
    	dp();
    	ll ans = 0;
    	d0 = 0;
    	for(int i = fi[1]; i; i = nt[i]) {
    		int y = to[i];
    		d[++ d0] = y;
    		xc(y, md[y]);
    	}
    	ll s1 = 1;
    	fo(w, 0, md[1] - 1) {
    		p[0] = 1; q[d0 + 1] = 1;
    		fo(i, 1, d0) {
    			int x = d[i];
    			p[i] = p[i - 1] * (w == 0 ? 1 : f[x][w - 1]) % mo;
    		}
    		fd(i, d0, 1) {
    			int x = d[i];
    			q[i] = q[i + 1] * (w == 0 ? 1 : f[x][w - 1]) % mo;
    			ans = (ans + f[x][w] * p[i - 1] % mo * q[i + 1] % mo * s1) % mo;
    			
    			f[x][w] = ((w ? f[x][w - 1] : 1) + f[x][w]) % mo;
    			ky[i] = md[x] > w;
    		}
    		int D = d0; d0 = 0;
    		fo(i, 1, D) if(ky[i])
    			d[++ d0] = d[i]; else s1 = s1 * f[d[i]][md[d[i]]] % mo;
    	}
    	ans = (ans % mo + mo) % mo;
    	pp("%lld
    ", ans);
    }
    
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