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  • P4463 [集训队互测2012] calc/P5850 calc加强版

    P4463 [集训队互测2012] calc

    P5850 calc加强版

    非常显然答案的 ( m EGF) 是(暂时转成无标号)

    [prod_{i=1}^{k}(1+ix) ]

    尝试光速 (ln) 加起来再 (exp) 回去(和付公主的背包一样,原来是套路)

    [ln(1+kx)=A(x)\ dfrac{k}{1+kx}=A'(x)\ dfrac{-(-k)}{1-(-kx)}=A'(x)\ A'(x)=-sum_{i=0} (-k)(-kx)^{i}\ A(x)=-sum_{i=1} dfrac{(-kx)^i}{i}\ A(x)=sum_{i=1}dfrac{k^i(-1)^{i+1}}{i}x^i\ ]

    有个结论要记一下,(ln(1-x)=-sum_{i=1} dfrac{x^i}{i}) ,挺常见的,没做几道多项式就遇上两次了,下次可以直接用。

    所以对于每一个 (i) 我们求出 (dfrac{(-1)^{i+1}}{i}sumlimits_{j=1}^{k}j^i) 就可以 (exp) 了,也就是要求出自然数幂的前缀和。

    原题已经可以拉格朗日插值直接过了(不过 (exp) 最好写 (O(n^2)) 的,(n=500) 必然比 (nlog n) 的快吧)。

    (O(n^2))(exp) 已经补到 多项式笔记(一) 了,不会可以去看。

    如何拉格朗日插值求自然数 (k) 次幂和不会可以看 这里都来做多项式题了,拉插总都会的吧

    最后,由于序列这玩意是有标号的,再乘个阶乘就完结撒花了。

    这题好像有个很难想的dp,你得看出来dp方程是一个 (n) 次多项式然后拉插,但是被生成函数爆踩了,就不管了qwq

    关于加强版我脑子一片空白/fad,拉格朗日插值只能插一个幂啊/fad,感觉是个高科技,吊打拉格朗日插值,完全想不到就去看了题解。

    刚打开题解就看见Nacly_Fish精准d人

    你们啊,搞什么拉格朗日插值,真是 too young,too simple!

    看完人都傻了,太高了。

    考虑自然数幂前缀和的 ( m EGF)

    [sum_{i=0}(sum_{j=0}^{k}j^i)dfrac{x^i}{i!}\ =sum_{j=0}^{k}sum_{i=0}dfrac{(xj)^i}{i!}\ =sum_{j=0}^{k}e^{jx}\ =dfrac{1-e^{(k+1)x}}{1-e^x} ]

    看起来求逆就好了。

    然而非常生草的是,分母常数项为 (0) 不能求逆。

    但是分子常数项也是 (0) ,所以上下同时除以 (x) 就能求逆了。

    【两周之后的upd】这不就是伯努利数板子吗???其实,你已经会伯努利数啦!上面就是伯努利数的部分推导过程。

    普通版code:

    const int N=505;
    int k,n,mod,f[N],g[N];
    namespace math{
    int fac[N],ifc[N],inv[N];
    inline void fmod(int&x){x-=mod,x+=x>>31&mod;}
    inline int qpow(int n,int k){int res=1;for(;k;k>>=1,n=1ll*n*n%mod)if(k&1)res=1ll*n*res%mod;return res;}
    void initmath(const int&n=N-1){
    	fac[0]=1;for(int i=1;i<=n;++i)fac[i]=1ll*i*fac[i-1]%mod;
    	ifc[n]=qpow(fac[n],mod-2);for(int i=n-1;i>=0;--i)ifc[i]=1ll*ifc[i+1]*(i+1)%mod;
    	inv[1]=1;for(int i=2;i<=n;++i)inv[i]=1ll*inv[mod%i]*(mod-mod/i)%mod;
    }
    }
    using math::qpow;
    using math::fmod;
    
    int lagrange(int n,int k){//前n项k次幂和
    	static int pre[N],suf[N],sum[N],res;
    	sum[0]=res=0;
    	rep(i,1,k+2)fmod(sum[i]=sum[i-1]+qpow(i,k));
    	if(n<=k+2)return sum[n];
    	pre[0]=1;for(int i=1;i<=k+2;++i)pre[i]=1ll*pre[i-1]*(n-i)%mod;
    	suf[k+3]=1;for(int i=k+2;i>=1;--i)suf[i]=1ll*suf[i+1]*(n-i)%mod;
    	for(int i=1;i<=k+2;++i){
    		int A=1ll*pre[i-1]*suf[i+1]%mod;
    		int B=1ll*math::ifc[i-1]*math::ifc[k+2-i]%mod;
    		if((k+2-i)&1)B=mod-B;
    		fmod(res+=1ll*A*B%mod*sum[i]%mod);
    	}
    	return res;
    }
    void poly_exp(int*g,int*f,int n){
    	g[0]=1;
    	for(int i=1;i<n;++i){
    		g[i]=0;
    		for(int j=0;j<i;++j)fmod(g[i]+=1ll*(j+1)*f[j+1]%mod*g[i-1-j]%mod);
    		g[i]=1ll*g[i]*math::inv[i]%mod;
    	}
    }
    signed main(){
    	k=read(),n=read(),mod=read(),math::initmath();
    	for(int i=1;i<=n;++i)f[i]=1ll*lagrange(k,i)*(i&1?math::inv[i]:mod-math::inv[i])%mod;
    	poly_exp(g,f,n+1);
    	printf("%lld
    ",1ll*g[n]*math::fac[n]%mod);
    	return 0;
    }
    

    加强版code:

    /*
    
        |-------                                                    |-----|                                   
        |                                                           |     | 
        |                                                           |     |
        |                                                           |     |                             *    |
        |------ |----|   ---  -----         / -----   ---          |-----| |    |   ---  ----- |    |     --|--
        |       |    | |/    |   |        /  |   | |/            |       |    | |/    |     |    |  |    |  
        |       |    | |      -----       /   ----- |              |       |    | |      |---- |    |  |    |
        |       |    | |      |          /    |     |              |       |    | |          | |    |  |    |
        |       |----| |      ----/      -     ---/  |      _____   |       |----| |      ----| |----|  |    --/
    
    
               /         / |----     ------
              /         /  |         |
             /         /   |         |
           -/        -/    |      |   ------
            |          |     |      |        |
            |          |     |      /        |
            |          |     |     /         |
            |          |     |----/     ------
    
    
    */
    #include<bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    #define fi first
    #define se second
    #define mkp(x,y) make_pair(x,y)
    #define pb(x) push_back(x)
    #define sz(v) (int)v.size()
    typedef long long LL;
    typedef double db;
    template<class T>bool ckmax(T&x,T y){return x<y?x=y,1:0;}
    template<class T>bool ckmin(T&x,T y){return x>y?x=y,1:0;}
    #define rep(i,x,y) for(int i=x,i##end=y;i<=i##end;++i)
    #define per(i,x,y) for(int i=x,i##end=y;i>=i##end;--i)
    inline int read(){
    	int x=0,f=1;char ch=getchar();
    	while(!isdigit(ch)){if(ch=='-')f=0;ch=getchar();}
    	while(isdigit(ch))x=x*10+ch-'0',ch=getchar();
    	return f?x:-x;
    }
    
    const int N=500005;
    const int M=N<<2;
    #define mod 998244353
    int k,m,f[M],g[M],h[M];
    
    namespace math{
    inline int qpow(int n,int k){int res=1;for(;k;k>>=1,n=1ll*n*n%mod)if(k&1)res=1ll*n*res%mod;return res;}
    inline void fmod(int&x){x-=mod,x+=x>>31&mod;}
    int fac[N],ifc[N],inv[N];
    void initmath(const int&n=N-5){
    	fac[0]=1;for(int i=1;i<=n;++i)fac[i]=1ll*fac[i-1]*i%mod;
    	ifc[n]=qpow(fac[n],mod-2);for(int i=n-1;i>=0;--i)ifc[i]=1ll*(i+1)*ifc[i+1]%mod;
    	inv[1]=1;for(int i=2;i<=n;++i)inv[i]=1ll*inv[mod%i]*(mod-mod/i)%mod;
    }
    }
    using math::qpow;
    using math::fmod;
    
    namespace poly{
    int rev[M],lg,lim;
    void init_poly(const int&n){
    	for(lg=0,lim=1;lim<n;lim<<=1,++lg);
    	for(int i=0;i<lim;++i)rev[i]=(rev[i>>1]>>1)|((i&1)<<(lg-1));
    }
    void NTT(int*a,int op){
    	for(int i=0;i<lim;++i)
    		if(i>rev[i])swap(a[i],a[rev[i]]);
    	const int g=op?3:math::inv[3];
    	for(int i=1;i<lim;i<<=1){
    		const int wn=qpow(g,(mod-1)/(i<<1));
    		for(int j=0;j<lim;j+=i<<1){
    			int w0=1;
    			for(int k=0;k<i;++k,w0=1ll*w0*wn%mod){
    				const int X=a[j+k],Y=1ll*w0*a[i+j+k]%mod;
    				fmod(a[j+k]=X+Y),fmod(a[i+j+k]=X-Y+mod);
    			}
    		}
    	}
    	if(op)return;const int ilim=qpow(lim,mod-2);
    	for(int i=0;i<lim;++i)a[i]=1ll*ilim*a[i]%mod;
    }
    #define clr(a,n) memset(a,0,sizeof(int)*(n))
    #define cpy(a,b,n) memcpy(a,b,sizeof(int)*(n))
    void poly_mul(int*f,int*g,int*ans,int n,int m){
    	static int A[M],B[M];init_poly(n+m);
    	cpy(A,f,n),clr(A+n,lim-n),NTT(A,1);
    	cpy(B,g,m),clr(B+m,lim-n),NTT(B,1);
    	for(int i=0;i<lim;++i)ans[i]=1ll*A[i]*B[i]%mod;
    	NTT(ans,0);
    }
    void poly_inv(int*g,int*f,int n){
    	static int A[M];
    	if(n==1)return g[0]=qpow(f[0],mod-2),void();
    	poly_inv(g,f,(n+1)>>1),init_poly(n<<1);
    	cpy(A,f,n),clr(A+n,lim-n),clr(g+n,lim-n);
    	NTT(A,1),NTT(g,1);
    	for(int i=0;i<lim;++i)g[i]=1ll*g[i]*(2-1ll*A[i]*g[i]%mod+mod)%mod;
    	NTT(g,0),clr(g+n,lim-n);
    }
    void dao(int*g,int*f,int n){
    	for(int i=0;i<n-1;++i)g[i]=1ll*(i+1)*f[i+1]%mod;g[n-1]=0;
    }
    void jif(int*g,int*f,int n){
    	for(int i=1;i<=n;++i)g[i]=1ll*f[i-1]*math::inv[i]%mod;g[0]=0;
    }
    void poly_ln(int*g,int*f,int n){
    	static int A[M],B[M];
    	clr(A,n),poly_inv(A,f,n),dao(B,f,n),poly_mul(A,B,A,n,n),jif(g,A,n);
    }
    void poly_exp(int*g,int*f,int n){
    	static int A[M];
    	if(n==1)return g[0]=1,void();
    	poly_exp(g,f,(n+1)>>1);
    	clr(A,n),poly_ln(A,g,n);
    	for(int i=1;i<n;++i)fmod(A[i]=f[i]+mod-A[i]);A[0]=1;
    	poly_mul(A,g,g,n,n),clr(g+n,lim-n);
    }
    
    }
    
    signed main(){
    	math::initmath(),k=read(),m=read()+1;
    	for(int i=0;i<m;++i)f[i]=math::ifc[i+1];
    	for(int i=0,j=k+1;i<m;++i,j=1ll*j*(k+1)%mod)g[i]=1ll*j*math::ifc[i+1]%mod;
    	clr(h,m),poly::poly_inv(h,f,m),poly::poly_mul(h,g,g,m,m);
    	for(int i=0;i<m;++i)g[i]=1ll*g[i]*math::fac[i]%mod;
    
    	for(int i=1;i<m;++i)f[i]=1ll*g[i]*(i&1?math::inv[i]:mod-math::inv[i])%mod;
    	clr(g,m),poly::poly_exp(g,f,m);
    	for(int i=1;i<m;++i)printf("%lld
    ",1ll*g[i]*math::fac[i]%mod);
    	return 0;
    }
    
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