题解:P11362 [NOIP2024] 遗失的赋值
cff_0102
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题解
考场的思路,自认为比较清楚。
没有其它要求,一个二元限制的可能数为 v^2。
先只考虑一个区间,它的左右端点有限制,现在要求这个区间可行的方案数。若这个区间的长度可以放下 x 个二元限制(不说长度为 x+1 是因为可能会描述不清),设其方案数为 f(x)。
如果第一个二元限制的第一个数与左端点的数相同,那么这种情况有 v 个可能的二元限制,同时下一个数也是有限制的,而剩下的方案数其实就是 f(x-1),由乘法原理得此时的总方案数是 v\times f(x-1)。
如果第一个二元限制的第一个数与左端点的数不同,那么由于 v\ge2,第二个数一定有方法和第二个二元限制的第一个数不同。以此类推,后面的只要不踩中二元限制的第一个数,都一定有方法把这个区间所有数全部填上。因此,只要第一个二元限制的第一个数与左端点的数不同,剩下的二元限制随便选,都一定是有解的。剩下 x-1 个二元限制方案数为 {(v^{2})}^{(x-1)}=v^{2x-2},第一个由于不能和左端点相同所以是 v\times(v-1),乘起来得到 v\times(v-1)\times v^{2x-2}=v^{2x}-v^{2x-1}。
把这两种情况加起来就能得到正确的递推式子:f(x)=v^{2x}-v^{2x-1}+v\times f(x-1)。
当然边界情况是 f(1)=v^2-v+1,即二元限制的第一个数与左边的数不同的 v(v-1) 种情况,加上这两个数相同则右边的两个数也必须相同的 1 种情况。
好的,先别急着直接开始写代码递推,看看继续推式子能不能推出点什么。
f(x)=v^{2x}-v^{2x-1}+v\times(v^{2x-2}-v^{2x-3}+v\times f(x-2))
f(x)=v^{2x}-v^{2x-1}+v^{2x-1}-v^{2x-2}+v^2\times f(x-2)
f(x)=v^{2x}-v^{2x-2}+v^2\times f(x-2)
嗯?好像有点东西,继续推推看?
f(x)=v^{2x}-v^{2x-2}+v^2\times(v^{2x-4}-v^{2x-5}+v\times f(x-3))
f(x)=v^{2x}-v^{2x-2}+v^{2x-2}-v^{2x-3}+v^3\times f(x-3)
f(x)=v^{2x}-v^{2x-3}+v^3\times f(x-3)
没错,经过推理我们得到了 f(x)=v^{2x}-v^{2x-k}+v^k\times f(x-k)。接着带入 k=x-1:
\begin{aligned}f(x)&=v^{2x}-v^{x+1}+v^{x-1}\times (v^2-v+1)\\&=v^{2x}-v^{x+1}+v^{x+1}-v^x+v^{x-1}\\&=v^{2x}-v^x+v^{x-1}\end{aligned}
套上个快速幂,f(x) 就能 O(\log x) 求出了。
最终答案是每两个限制之间的区间的情况数相乘,还要再乘上开头和末尾连续段的答案:
- 对于开头,因为没有左端点的限制,只要避免踩中任何一个二元限制就可以填出。所以这一段的二元限制是什么都没关系。答案为 v^{2x}。
- 对于末尾,因为没有右端点的限制,所以如果有二元限制就按着二元限制填,没有就随便填,也一定可以把这里的数填出。所以这一段的二元限制是什么也没关系。答案为 v^{2x}。
把所有区间的答案乘起来再输出即可,记得取模。算上刚开始需要的排序,时间复杂度为 O(Tm(\log n+\log m)),其中的 \log n 是快速幂带来的。
这里会有一些对题解内容的补充以及赛时代码。