「CF755G」PolandBall and Many Other Balls

题目链接:https://codeforces.com/problemset/problem/755/G

计数题。大力出奇迹。

最近写了好多题都没写题解,这个题好像题解很好写 就来写一写

考虑$dp$,$f_{i,j}$表示前$i$个位置填了$j$个,转移:

对于一个固定的$i$,可以写成生成函数$F_i(x)=\sum f_{i,j}x^j$。

转移就是:

这东西长得和斐波那契一样,类似的有两种优化方法。

第一种很显然,我们写成矩阵的形式:

这时候,只需要有坚定的信仰,大力出奇迹,就能巨大常数$O(n\log ^2 n)​$干过去了,代码在下面。

当然也可以通过特征方程找出通解:

特征方程就是$z^2=(1+x)z+x$,解出来就是:

后面的都一样:

很简单可以解出$a,b$,那么通式就是:

利用多项式开根和求逆可以求出上面的所有参数,利用多项式$\ln,\exp$可以快速计算,复杂度$O(n\log n)$。感兴趣的同学自行实现好了,我太懒了不想写了

矩阵代码:(注意下这份代码由于在函数里面开了太大内存,不开栈运行不了我找了好久才发现是这个原因,一开始都不能读入

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#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

void read(int &x) {
x=0;int f=1;char ch=getchar();
for(;!isdigit(ch);ch=getchar()) if(ch=='-') f=-f;
for(;isdigit(ch);ch=getchar()) x=x*10+ch-'0';x*=f;
}

void print(int x) {
if(x<0) putchar('-'),x=-x;
if(!x) return ;print(x/10),putchar(x%10+48);
}
void write(int x) {if(!x) putchar('0');else print(x);putchar('\n');}

#define lf double
#define ll long long

#define pii pair<int,int >
#define vec vector<int >

#define pb push_back
#define mp make_pair
#define fr first
#define sc second

#define FOR(i,l,r) for(int i=l,i##_r=r;i<=i##_r;i++)

const int maxn = 7e4+10;
const int inf = 1e9;
const lf eps = 1e-8;
const int mod = 998244353;

int w[maxn],pos[maxn],N=maxn-1,bit,n,k;

int qpow(int a,int x) {
int res=1;
for(;x;x>>=1,a=1ll*a*a%mod) if(x&1) res=1ll*res*a%mod;
return res;
}

void init() {
for(N=1,bit=-1;N<=k<<1;N<<=1,bit++);
for(int i=1;i<=N;i++) pos[i]=pos[i>>1]>>1|((i&1)<<bit);
w[0]=1,w[1]=qpow(3,(mod-1)/N);
for(int i=2;i<=N;i++) w[i]=1ll*w[i-1]*w[1]%mod;
}

struct poly {
int r[maxn];

poly () {for(int i=0;i<N;i++) r[i]=0;}

void ntt(int op) {
for(int i=1;i<N;i++) if(pos[i]>i) swap(r[i],r[pos[i]]);
for(int i=1,d=N>>1;i<N;i<<=1,d>>=1)
for(int j=0;j<N;j+=i<<1)
for(int k=0;k<i;k++) {
int x=r[j+k],y=1ll*w[k*d]*r[i+j+k]%mod;
r[j+k]=(x+y)%mod,r[i+j+k]=(x-y+mod)%mod;
}
if(op==-1) {
int d=qpow(N,mod-2);reverse(r+1,r+N);
for(int i=0;i<=k;i++) r[i]=1ll*r[i]*d%mod;
for(int i=k+1;i<N;i++) r[i]=0;
}
}

poly operator + (poly a) const {
for(int i=0;i<N;i++) a.r[i]=(a.r[i]+r[i])%mod;
return a;
}

poly operator * (poly a) const {
for(int i=0;i<N;i++) a.r[i]=1ll*a.r[i]*r[i]%mod;
return a;
}
};

struct matrix {
poly a[2][2];

poly* operator [] (const int &x) {return a[x];}

matrix operator * (matrix c) const {
matrix res,b=*this;
for(int i=0;i<2;i++)
for(int j=0;j<2;j++) b[i][j].ntt(1),c[i][j].ntt(1);
for(int i=0;i<2;i++)
for(int j=0;j<2;j++)
for(int k=0;k<2;k++)
res[i][j]=res[i][j]+b[i][k]*c[k][j];
for(int i=0;i<2;i++)
for(int j=0;j<2;j++) res[i][j].ntt(-1);
return res;
}

matrix operator ^ (int x) const {
matrix b=*this,res;res.a[0][0].r[0]=res.a[1][1].r[0]=1;
for(;x;x>>=1,b=b*b) if(x&1) res=res*b;
return res;
}
}st,tr;

int main() {
read(n),read(k);init();
st.a[0][0].r[0]=st.a[0][0].r[1]=st.a[0][1].r[0]=1;
tr.a[0][0]=st.a[0][0];
tr.a[1][0].r[1]=1;
tr.a[0][1].r[0]=1;
st=st*(tr^(n-1));
for(int i=1;i<=k;i++) printf("%d ",st.a[0][0].r[i]);puts("");
return 0;
}