Jcvb《组合计数问题》题解

  • 组合数、stirling数
  • 生成函数 + FFT/NTT
  • 一些特定的结论(矩阵树,burnside,prufer…)
  • 一些思想(容斥、补集转化)

都是常用的技巧!

DP 每道都是吧 qvq 太重要了,有时用 FFT/NTT 加速。

$[TC12004]-SetAndSet$


按位考虑。

若对于某一位,存在一个数当前位为 0,则这一位为 0 的数不能全在一边。

不能全在一边 就很难做,考虑补集转化,计算 全在一边 的。我们发现这样会算重,准确来说算的是“至少有几位不同”。

考虑容斥思想,答案 = 总数 - 至少 1 位不同 + 至少 2 位不同 - …

用 dfs 枚举,并查集维护即可,将枚举位为 0 的并到一块儿去。

$[BZOJ1471]-不相交路径$


不相交难做,相交好做。考虑容斥第一个相交的点。计算总方案数的时候用到了拓扑序(路径上排在 x 前面的点 y,拓扑序一定比 x 小)

$[SHOI2009]-舞会$


就是那道-已经没有什么好害怕的了,dp 计算 g 数组,f[i, j] 表示前 i 个女生有 j 个匹配了。

$[某CEOI题]$


什么容斥小于号改为大于号的,咕咕

$[TC14170]-Divfree$


想不到的容斥dp。。

不合法的状态 (A, B) 是 B 是 A 的真约数时。数字 k 的真约数只有 log(k) 个,k 是 50000,也就是说不合法的链的长度最多 16。

考虑容斥,f[i] 表示合法的长度为 i 的链方案数,g[i] 表示不合法的长度为 i 的链方案数。g 可以预处理。

$f[n] = f[n - 1] g[1] - f[n - 2] g[2] + f[n - 3] * g[3]…$ 太妙了。

$[稳定多米诺覆盖]$


链接

$[TC13891]-Gxor$


一道斯特林数相关的数学题

f[i] 表示至少 i 个连通块,g[i] 表示恰好 i 个连通块,我们要求 g[1]

考虑一个实际连通块数量为 p 的图,它会在我们枚举 k 个连通块的时候被算 $S_2(p, k)$ 次

有个柿子:$\sum_i (-1)^{i - 1} S_2(n, i) * (i - 1)! = [n = 1]$

比较清楚的证明

好神奇啊,消化消化。。。

$g[1] = \sum\limits_{i = 1}^n f[i] S_1(i, 1) (-1)^{i - 1}$

f[k] 很难算的样子,怎么办?注意到 n 只有 9,暴搜,强制块与块之间的边不能连(这个高斯消元解异或方程组来搞)。C(17, 9) 左右,嗯很稳!

代码有一些小细节。

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#include <bits/stdc++.h>
#define rep(i, x, y) for (int i = x; i <= y; i++)
using namespace std;

typedef long long ll;
const int N = 500;

class Gxor {
public:
ll T, n, ans, len, tot;
ll fac[15], a[N], b[N], col[N], lg[1 << 11];
char s[15][N];

void dfs(int x, int d) {
if (!x) {
int t = 0;
tot = 0;
rep(u, 0, n - 1) {
rep(v, u + 1, n - 1) {
if (col[u] != col[v]) a[tot++] = b[t];
++t;
}
}
a[tot] = 0;
int cur = 0;
rep(i, 0, T - 1) {
if (!((a[cur] >> i) & 1)) {
rep(j, cur + 1, tot - 1) {
if ((a[j] >> i) & 1) {
swap(a[j], a[cur]); break;
}
}
}
rep(j, cur + 1, tot - 1) {
if ((a[j] >> i) & 1) {
// swap(a[j], a[cur]);
a[j] ^= a[cur];
}
}
if ((a[cur] >> i) & 1) ++cur;
}
ans += fac[d] * (1ll << (T - cur));
return;
}
for (int t = x; t; t = (t - 1) & x)
if (t & (x & -x)) { // 包含 x 的末尾 1 位置,这样不会重复枚举
for (int u = t; u; u = (u - 1) & u)
col[lg[u & -u]] = lg[x & -x];
dfs(x - t, d + 1);
}
}

ll countsubs(vector<string> s) {
T = s.size();
len = s[0].length();
for (int i = 1; ; i++) if (i * (i - 1) / 2 == len) { n = i; break; }
rep(i, 0, T - 1) {
int t = 0;
rep(u, 0, n - 1)
rep(v, u + 1, n - 1) {
if (s[i][t] == '1') b[t] |= (1ll << i);
++t;
}
}
fac[0] = fac[1] = 1;
rep(i, 0, 10) lg[(1 << i)] = i;
rep(i, 2, 10) fac[i] = fac[i - 1] * (i - 1);
for (int i = 2; i <= 10; i += 2) fac[i] = -fac[i];
dfs((1 << n) - 1, 0);
return ans;
}
};