F. Cowmpany Cowmpensation(树形dp + 拉格朗日插值)

tech2024-07-02  59

F. Cowmpany Cowmpensation

首先一般dp推导 d p [ i ] [ j ] = ∏ u ∈ s o n i ∑ k = 1 j d p [ v ] [ k ] dp[i][j] = \prod\limits_{u \in son_i} \sum\limits_{k = 1} ^{j} dp[v][k] dp[i][j]=usonik=1jdp[v][k]

这个是毫无疑问的,然后我们考虑如何得到 d ≥ n d \geq n dn的情况。

我们给定一个出了1号节点全是叶节点的情况,显然在根节点的统计也就是一个关于叶节点个数的多项式,当我们对根节点的情况统计求和的时候这个维度可能会升高,所以得到,在这种情况下最多就是n次多项式,

其他情况类比上面的情况,得到这是一个最多为n次的多项式,所以我们筛出前n + 1项来就能套上拉个朗日插值了,

d f s dfs dfs进行 d p dp dp的复杂度是 O ( n 2 ) O(n ^ 2) O(n2)的加上 O ( n ) O(n) O(n)拉格朗日插值,整体还是 O ( n 2 ) O(n ^ 2) O(n2)得。

代码

/* Author : lifehappy */ #pragma GCC optimize(2) #pragma GCC optimize(3) #include <bits/stdc++.h> using namespace std; typedef long long ll; const int inf = 0x3f3f3f3f; const double eps = 1e-7; const int N = 3e3 + 10, mod = 1e9 + 7; int head[N], to[N], nex[N], cnt = 1, n, d; ll dp[N][N], pre[N], suc[N], fac[N], inv[N]; ll quick_pow(ll a, int n) { ll ans = 1; while(n) { if(n & 1) ans = ans * a % mod; a = a * a % mod; n >>= 1; } return ans; } void add(int x, int y) { to[cnt] = y; nex[cnt] = head[x]; head[x] = cnt++; } void dfs(int rt, int fa) { for(int i = 1; i <= n + 1; i++) dp[rt][i] = 1; for(int i = head[rt]; i; i = nex[i]) { if(to[i] == fa) continue; dfs(to[i], rt); for(int j = 1; j <= n + 1; j++) { dp[rt][j] = (1ll * dp[rt][j] * dp[to[i]][j]) % mod; } } for(int i = 1; i <= n + 1; i++) dp[rt][i] = (dp[rt][i] + dp[rt][i - 1]) % mod; } ll solve(int x) { if(x <= n + 1) return dp[1][x]; n++; pre[0] = suc[n + 1] = fac[0] = inv[0] = 1; for(int i = 1; i <= n; i++) { pre[i] = 1ll * pre[i - 1] * (x - i) % mod; fac[i] = 1ll * fac[i - 1] * i % mod; } fac[n + 1] = 1ll * fac[n] * (n + 1) % mod; inv[n + 1] = quick_pow(fac[n + 1], mod - 2); for(int i = n; i >= 1; i--) { suc[i] = 1ll * suc[i + 1] * (x - i) % mod; inv[i] = 1ll * inv[i + 1] * (i + 1) % mod; } ll ans = 0; for(int i = 1; i <= n; i++) { ll a = 1ll * pre[i - 1] * suc[i + 1] % mod * dp[1][i] % mod; ll b = 1ll * inv[i - 1] * inv[n - i] % mod; if((n - i) & 1) b *= -1; ans = ((ans + a * b % mod) % mod + mod) % mod; } return ans; } int main() { // freopen("in.txt", "r", stdin); // freopen("out.txt", "w", stdout); // ios::sync_with_stdio(false), cin.tie(0), cout.tie(0); scanf("%d %d", &n, &d); for(int i = 2; i <= n; i++) { int x; scanf("%d", &x); add(x, i); } dfs(1, 0); printf("%lld\n", solve(d)); return 0; }
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