[JZOJ5068]树

该博客介绍了如何利用Prufer序列解决一个OI竞赛中的计数类问题,即在给定每个点度数限制的情况下,求解n个点组成不同大小有标号无根树的方案数。博主通过分析Prufer序列与无根树的关系,给出了具体的代码实现。

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题目大意

n 个点,从1 n 进行标号,第i个点的限制为度数不能超过 ai
对于每个 s(1sn) ,问从 n 个点中选出一些点组成大小为s的有标号无根树的方案数。

1n100


题目分析

既然是无根树计数,那就考虑使用prufer序列
一个节点数为 s 的树对应于一个长度为s2的序列。
一个长度为 s 的prufer序列,假设出现了m个点,每个点 i 在其中各出现了ci次,那么这个prufer序列有这么多种:

s!mi=1ci!

怎么限制度数?一个点的度数就是它在prufer序列上出现的次数加一。
考虑使用dp来计数,假设我们考虑到第 i 个点,已经选择了j个点作为无根树的节点,并且已经生成了一个长度为 k 的prufer序列,这个方案是fi,j,k种。为了计算方便,我们将 f 除去s!,最后统计答案再乘上去。
那么一个 fi,j,k 能够转移到的位置有:
fi+1,j,k+=fi,j,k

或者
fi+1,j+1,k+c+=fi,j,k×1c!(c<ai+1)

最后统计答案,一个大小是 s 的带标号无根树的种类数就是fn,s,s2×(s2)!
时间复杂度 O(n4) 。当然,可以发现转移过程是一个卷积,使用FFT加速的话,可以做到 O(n3logn) .


代码实现

#include <iostream>
#include <cstdio>

using namespace std;

const int P=1004535809;
const int N=105;

int fact[N],invf[N],a[N];
int f[N][N][N];
int n;

int quick_power(int x,int y)
{
    int ret=1;
    for (;y;y>>=1,x=1ll*x*x%P) if (y&1) ret=1ll*ret*x%P;
    return ret;
}

void pre()
{
    fact[0]=1;
    for (int i=1;i<=n;++i) fact[i]=1ll*fact[i-1]*i%P;
    invf[n]=quick_power(fact[n],P-2);
    for (int i=n;i>=1;--i) invf[i-1]=1ll*invf[i]*i%P;
}

void dp()
{
    f[0][0][0]=1;
    for (int i=0;i<n;++i)
        for (int j=0;j<=i;++j)
            for (int k=0;k<=n-2;++k)
                if (f[i][j][k])
                {
                    (f[i+1][j][k]+=f[i][j][k])%=P;
                    for (int c=0;c<=n-2-k&&c<a[i+1];++c) (f[i+1][j+1][k+c]+=1ll*f[i][j][k]*invf[c]%P)%=P;
                }
}

int main()
{
    freopen("tree.in","r",stdin),freopen("tree.out","w",stdout);
    scanf("%d",&n);
    for (int i=1;i<=n;++i) scanf("%d",&a[i]);
    pre(),dp();
    printf("%d",n);
    for (int i=2;i<=n;++i) printf(" %d",1ll*f[n][i][i-2]*fact[i-2]%P);
    printf("\n");
    fclose(stdin),fclose(stdout);
    return 0;
}
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