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51nod 1172 Partial Sums V2 任意模FFT

时间:2016-07-31 00:19:07      阅读:409      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:

Partial Sums V2

题目连接:

https://www.51nod.com/onlineJudge/questionCode.html#!problemId=1172

Description

给出一个数组A,经过一次处理,生成一个 数组S,数组S中的每个值相当于数组A的累加,比如:A = {1 3 5 6} => S = {1 4 9 15}。如果对生成的数组S再进行一次累加操作,{1 4 9 15} => {1 5 14 29},现在给出数组A,问进行K次操作后的结果。(输出结果 Mod 10^9 + 7)

 

Input

第1行,2个数N和K,中间用空格分隔,N表示数组的长度,K表示处理的次数(2 <= n <= 50000, 0 <= k <= 10^9, 0 <= a[i] <= 10^9)

Output

共N行,每行一个数,对应经过K次处理后的结果。输出结果 Mod 10^9 + 7。

Sample Input

4 2
1
3
5
6

Sample Output

1
5
14
29

题意:

 

题解:

考虑每个位置的贡献,所求即$ans[n]=\sum_{i+j=n}^{}C(k-1+i,i)\cdot a[j]$ ,其中 $C(n,i) $表示从 n 个物品里选出 i 个物品的方案数。
上述卷积形式可以利用FFT或NTT加速运算,难点在于答案模 109+7,设其为 P ,这意味这参与卷积的每个元素值为不大于 (P−1) 的非负整数,卷积后的值为不大于 (n+1)⋅(P−1)2=O(nP2) 的值,这个上界可以达到 5⋅1022
一种想法是利用3种模意义下的NTT结果进行合并,得到这个可能达到 5⋅1022 的数,再取模,一共需要9次NTT,涉及高精度。
还有一种想法就是降低卷积前的元素值上界,令 M 为满足 P≤M2 的最小正整数,将多项式 f 拆成 f1+f2⋅M 的形式,那么每个元素的值上界是 O(M)=O($\sqrt{p}$) 的,卷积后的值上界是 O(nP) 的,用long double来做FFT差不多可以接受,而卷积可以写为 f∗g=(f1+f2⋅M)∗(g1+g2⋅M)=(f1∗f2)+(f1∗g2+f2∗g1)⋅M+(f2∗g2)⋅M2 ,一共需要7次FFT,不涉及高精度。

 

很邪,51nod上c++会wa,c++11会过..

以前只在大牛的博客上看到过第一种做法,但没有实用性,第二种方法很强。

昨天刚好看到,拉出来封个版

代码

  1 //#include <bits/stdc++.h>
  2 #include <stdio.h>
  3 #include <iostream>
  4 #include <string.h>
  5 #include <math.h>
  6 #include <stdlib.h>
  7 #include <limits.h>
  8 #include <algorithm>
  9 #include <queue>
 10 #include <vector>
 11 #include <set>
 12 #include <map>
 13 #include <stack>
 14 #include <bitset>
 15 #include <string>
 16 #include <time.h>
 17 using namespace std;
 18 long double esp=1e-11;
 19 //#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000")
 20 #define fi first
 21 #define se second
 22 #define all(a) (a).begin(),(a).end()
 23 #define cle(a) while(!a.empty())a.pop()
 24 #define mem(p,c) memset(p,c,sizeof(p))
 25 #define mp(A, B) make_pair(A, B)
 26 #define pb push_back
 27 #define lson l , m , rt << 1
 28 #define rson m + 1 , r , rt << 1 | 1
 29 typedef long long int LL;
 30 const long double PI = acos((long double)-1);
 31 const LL INF=0x3f3f3f3fll;
 32 const int MOD =1000000007ll;
 33 const int maxn=140100;
 34 struct complex
 35 {
 36     long double r,i;
 37     complex(long double _r = 0.0,long double _i = 0.0){r = _r; i = _i;}
 38     complex operator +(const complex &b){return complex(r+b.r,i+b.i);}
 39     complex operator -(const complex &b){return complex(r-b.r,i-b.i);}
 40     complex operator *(const complex &b){return complex(r*b.r-i*b.i,r*b.i+i*b.r);}
 41 };
 42 void change(complex y[],int len)
 43 {
 44     int i,j,k;
 45     for(i = 1, j = len/2;i < len-1; i++)
 46     {
 47         if(i < j)swap(y[i],y[j]);
 48         k = len/2;
 49         while( j >= k)
 50         {
 51             j -= k;
 52             k /= 2;
 53         }
 54         if(j < k) j += k;
 55     }
 56 }
 57 void FFT(complex y[],int len,int on)  //len=2^k
 58 {
 59     change(y,len);
 60     for(int h = 2; h <= len; h <<= 1)
 61     {
 62         complex wn(cos(-on*2*PI/h),sin(-on*2*PI/h));
 63         for(int j = 0;j < len;j+=h)
 64         {
 65             complex w(1,0);
 66             for(int k = j;k < j+h/2;k++)
 67             {
 68                 complex u = y[k];
 69                 complex t = w*y[k+h/2];
 70                 y[k] = u+t;
 71                 y[k+h/2] = u-t;
 72                 w = w*wn;
 73             }
 74         }
 75     }
 76     if(on == -1)
 77         for(int i = 0;i < len;i++)
 78             y[i].r /= len;
 79 }
 80 int callen(int len1,int len2){
 81     int len=1;
 82     while(len < (len1<<1) || len < (len2<<1))len<<=1;
 83     return len;
 84 }
 85 LL fftans[maxn];
 86 complex tf[5][maxn];
 87 void fft(LL* y1,int len1,LL* y2,int len2,LL mod){
 88     LL p=sqrt(mod)+10;
 89     int len=callen(len1,len2);
 90     for(int i = 0;i < len1;i++)
 91     {
 92         tf[0][i] = complex(y1[i]%p,0);
 93         tf[1][i] = complex(y1[i]/p,0);
 94     }
 95     for(int i = len1;i < len;i++)
 96     {
 97         tf[0][i] = complex(0,0);
 98         tf[1][i] = complex(0,0);
 99     }
100     for(int i = 0;i < len2;i++)
101     {
102         tf[2][i] = complex(y2[i]%p,0);
103         tf[3][i] = complex(y2[i]/p,0);
104     }
105     for(int i = len2;i < len;i++)
106     {
107         tf[2][i] = complex(0,0);
108         tf[3][i] = complex(0,0);
109     }
110     for(int i = 0;i < 4;i++)
111         FFT(tf[i],len,1);
112     memset(fftans,0,(len1+len2-1)*sizeof(LL));
113 
114     for(int i = 0;i < len;i++)
115         tf[4][i] = tf[0][i]*tf[2][i];
116     FFT(tf[4],len,-1);
117     for(int i = 0;i < len1+len2-1;i++)
118         fftans[i]=(fftans[i]+(LL)(tf[4][i].r+0.5))%mod;
119 
120     for(int i = 0;i < len;i++)
121         tf[4][i] = tf[0][i]*tf[3][i]+tf[1][i]*tf[2][i];
122     FFT(tf[4],len,-1);
123     for(int i = 0;i < len1+len2-1;i++)
124         fftans[i]=(fftans[i]+((LL)(tf[4][i].r+0.5))%mod*p)%mod;
125 
126     for(int i = 0;i < len;i++)
127         tf[4][i] = tf[1][i]*tf[3][i];
128     FFT(tf[4],len,-1);
129     for(int i = 0;i < len1+len2-1;i++)
130         fftans[i]=(fftans[i]+((LL)(tf[4][i].r+0.5))%mod*p%mod*p)%mod;
131 }
132 LL inv[50001];
133 LL a[maxn],b[maxn];
134 
135 int main()
136 {
137     //freopen("in.txt", "r", stdin);
138     //freopen("inlay.in", "r", stdin);
139     //freopen("out.txt", "w", stdout);      //%I64d
140     //vector<int>::iterator iter;
141     //for(int x=1;x<=n;x++)
142     //for(int y=1;y<=n;y++)
143     //scanf("%d",&a);
144     //printf("%d\n",ans);
145     int n;
146     LL k;
147     scanf("%d%lld",&n,&k);
148     inv[1]=1;
149     for(int x=2;x<n;x++)inv[x]=(MOD-MOD/x)*inv[MOD%x]%MOD;
150     for(int x=0;x<n;x++)
151         scanf("%lld",&a[x]);
152     LL tem=1;
153     b[0]=1;
154     for(int x=1;x<n;x++)
155     {
156         tem=tem*(x+k-1)%MOD*inv[x]%MOD;
157         b[x]=tem;
158     }
159     fft(a,n,b,n,MOD);
160     for(int x=0;x<n;x++)
161         printf("%lld\n",(fftans[x]+MOD)%MOD);
162     return 0;
163 }

2016-07-30

51nod 1172 Partial Sums V2 任意模FFT

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原文地址:http://www.cnblogs.com/femsub/p/5722066.html

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