1015 - 结论题&快速幂&快速乘 - 文艺计算姬(BZOJ 4766)

本文介绍了如何使用矩阵树定理计算生成树数量,并通过快速积算法解决大规模数据运算问题,避免溢出,同时提供了C++实现代码。

传送门

 

闲话

这这这这……直接上结论吧

生成树的个数 n^{m-1}*m^{n-1}

 可以用矩阵树定理来推,但我不会啊……

dzyo大佬说我肯定看不懂…………那就算了吧,反正网上也没给证明

但是最最重要的是:凯爷证出来了的!!!(凯爷(wuvin)好强啊)

 

分析

知道结论过后,我们本应直接使用快速幂

但由于数据范围太大,直接1e18*1e18肯定会炸,所以我们还要用一下快速积,边乘边取模

快速积和快速幂的思想一模一样

而且今天突然脑子好使,发现可以这样来理解快速积

我们假设 现在要  求2*5

将5用二进制表示出来

得到: 2*(1*2^{0}+0*2^{1}+1*2^{2})

然后展开就可以得到快速乘了

 dzyo皮了一下,用了O(1)快速乘,想了解的自己去百度吧,反正考试不能用

 

代码

#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
using namespace std;
ll n,m,p;
ll multiply(ll a,ll b){
	ll res=0;
	while(b){
		if(b&1) res=(res+a)%p;
		a=(a+a)%p;
		b>>=1; 
	}
	return res;
}
ll quick_power(ll a,ll b){
	ll res=1;
	while(b){
		if(b&1) res=multiply(res,a);
		a=multiply(a,a);
		b>>=1; 
	}
	return res;
}
int main(){
	scanf("%lld%lld%lld",&n,&m,&p);
	ll a=quick_power(n,m-1),b=quick_power(m,n-1);
	printf("%lld",multiply(a,b));
	return 0;
}

 

### 光流法C++源代码解析与应用 #### 光流法原理 光流法是一种在计算机视觉领域中用于追踪视频序列中运动物体的方法。它基于亮度不变性假设,即场景中的点在时间上保持相同的灰度值,从而通过分析连续帧之间的像素变化来估计运动方向和速度。在数学上,光流场可以表示为像素位置和时间的一阶导数,即Ex、Ey(空间梯度)和Et(时间梯度),它们共同构成光流方程的基础。 #### C++实现细节 在给定的C++源代码片段中,`calculate`函数负责计算光流场。该函数接收一个图像缓冲区`buf`作为输入,并初始化了几个关键变量:`Ex`、`Ey`和`Et`分别代表沿x轴、y轴和时间轴的像素强度变化;`gray1`和`gray2`用于存储当前帧和前一帧的平均灰度值;`u`则表示计算出的光流矢量大小。 #### 图像处理流程 1. **初始化和预处理**:`memset`函数被用来清零`opticalflow`数组,它将保存计算出的光流数据。同时,`output`数组被填充为白色,这通常用于可视化果。 2. **灰度计算**:对每一像素点进行处理,计算其灰度值。这里采用的是RGB通道平均值的计算方法,将每个像素的R、G、B值相加后除以3,得到一个近似灰度值。此步骤确保了计算过程的鲁棒性和效率。 3. **光流向量计算**:通过比较当前帧和前一帧的灰度值,计算出每个像素点的Ex、Ey和Et值。这里值得注意的是,光流向量的大小`u`是通过`Et`除以`sqrt(Ex^2 + Ey^2)`得到的,再以10进行量化处理,以减少计算复杂度。 4. **果存储与阈值处理**:计算出的光流值被存储在`opticalflow`数组中。如果`u`的绝对值超过10,则认为该点存在显著运动,因此在`output`数组中将对应位置标记为黑色,形成运动区域的可视化效果。 5. **状态更新**:通过`memcpy`函数将当前帧复制到`prevframe`中,为下一次迭代做准备。 #### 扩展应用:Lukas-Kanade算法 除了上述基础的光流计算外,代码还提到了Lukas-Kanade算法的应用。这是一种更高级的光流计算方法,能够提供更精确的运动估计。在`ImgOpticalFlow`函数中,通过调用`cvCalcOpticalFlowLK`函数实现了这一算法,该函数接受前一帧和当前帧的灰度图,以及窗口大小等参数,返回像素级别的光流场信息。 在实际应用中,光流法常用于目标跟踪、运动检测、视频压缩等领域。通过深入理解和优化光流算法,可以进一步提升视频分析的准确性和实时性能。 光流法及其C++实现是计算机视觉领域的一个重要组成部分,通过对连续帧间像素变化的精细分析,能够有效捕捉和理解动态场景中的运动信息
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