「CEOI2019」游乐园,LOJ3165,子集Dp 图论 容斥

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正题

      Portal

      首先可以把这个问题转化为给出一个无向图,给每一条边一条方向,问能构成多少个DAG。

      因为对于一个DAG有与其唯一对应的DAG,就是将每一条边反过来,一对的贡献和就是m。

      所以求出有多少个DAG再乘上\frac{m}{2}输出即可。

      怎么求DAG个数呢?

      看到n才18,肯定又是什么子集Dp之类的东西了。

      那么状态就很显然了:f[S]表示当前选的点集为S,能构成的DAG总数。

      转移考虑加上一个不包含无向边的点集,因为包含的我也不知道怎么计算他的贡献。

      如果S到这个点集有无向边,那么直接确定方向,否则没定的边就先不理,后面自然会决定方向。

      假如这个加入的点集大小为|X|,那么它也可以先加x个点,再转移到T,假设f[0]\to f[T-1]都已经去过重了。

      那么这个转移就会在S\subseteq Y\subset T的Y中算一遍,那么一共会被算2^{|X|}-1遍。

      考虑如何使用组合数相关知识来去重。

      对于一个Y,如果它乘上(-1)^{|T|-|Y|+1}再贡献到f[T],那么对于全部的Y来说,计算的式子就会变成:

      -1*[\sum_{i=0}^{|X|-1}C_{|X|}^i(-1)^i] \\=-1*[(1-1)^{|X|}-1] \\=1

      贡献就变成了1,奇妙吧!

      而且因为乘的系数只跟|T|,|Y|有关,所以转移的时候直接乘就好了。

      感觉自己对子集容斥的理解还不够透彻吧,才想了那么久证明。

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

const int N=18;
int n,m;
int a[160],b[160];
int coef[1<<N],f[1<<N];
bool fuck[1<<N];
const long long mod=998244353;

bool in(int x,int y){
	return y>>(x-1)&1;
}

int main(){
	scanf("%d %d",&n,&m);
	for(int i=1;i<=m;i++)
		scanf("%d %d",&a[i],&b[i]);
	coef[0]=mod-1;f[0]=1;
	for(int i=1;i<(1<<n);i++) coef[i]=mod-coef[i&(i-1)];
	for(int i=1;i<(1<<n);i++) for(int j=1;j<=m;j++) 
		if(in(a[j],i) && in(b[j],i)) fuck[i]=true;
	for(int i=1;i<(1<<n);i++)
		for(int j=i;j;j=(j-1)&i) if(!fuck[j])
			f[i]+=1ll*f[i^j]*coef[j]%mod,f[i]>=mod?f[i]-=mod:0;
	printf("%lld\n",f[(1<<n)-1]*499122177ll%mod*m%mod);
}

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