Description
小 (C) 有一棵 (n) 个结点的有根树,根是 (1) 号结点,且每个结点最多有两个子结点。
定义结点 (x) 的权值为:
1.若 (x) 没有子结点,那么它的权值会在输入里给出,保证这类点中每个结点的权值互不相同
2.若 (x) 有子结点,那么它的权值有 (p_x)的概率是它的子结点的权值的最大值,有 (1-p_x)的概率是它的子结点的权值的最小值。
现在小 (C) 想知道,假设 (1) 号结点的权值有 (m) 种可能性,权值第 (i) 小的可能性的权值是 (V_i) ,它的概率为 (D_i(D_i>0)) 求:
[sum_{i=1}^m icdot V_i cdot D_i ^2
]
你需要输出答案对 (998244353) 取模的值。
Input
第一行一个正整数 (n);
第二行 (n) 个整数,第 (i) 个整数表示第 (i) 个结点的父亲的编号,其中第 (1) 个结点的父亲为 (0);
第三行 (n) 个整数,若第 (i) 个结点没有子结点,则第 (i) 个数为它的权值,否则第 (i) 个数为 (p_icdot 10000),保证 (p_icdot 10000) 是个正整数。
Output
输出答案。
Solution
据说是去年的签到题啊。话说我最近怎么天天只做签到题
首先考虑DP
先对叶子节点的权值离散化,m为离散化后权值个数
令(F_i)表示左子树取到(i)这个值得概率, (G_i)表示右子树取到(i)这个值得概率,(T_i)表示根取到(i)这个值的概率,易得
[T_i=F_i * (sum_{j=1}^{i-1} G_j*p + sum_{j=i+1}^{m} G_j*(1-p)) + G_i * (sum_{j=1}^{i-1} F_j*p + sum_{j=i+1}^{m} F_j*(1-p))
]
发现这样dp非常慢。。。大概是(O(n^2)),考虑优化。
惊奇的发现我们可以用线段树合并来优化这个dp。。因为每次只和两个数组有关,而且乘上的权值要么是一段前缀和,要么是一段后缀和
所以复杂度变成(O(n log n))
Code
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std;
const int Mod=998244353;
int n,m,b[500000],root[500000],son[500000][2],w[500000],lson[10000010],rson[10000010],exp[10000010],tag[10000010],cnt;
int fpow(int a,int k)
{
int ans=1;
while (k)
{
if (k&1) ans=1LL*ans*a%Mod;
a=1LL*a*a%Mod;
k>>=1;
}
return ans;
}
void ins(int x,int t)
{
exp[x]=1LL*exp[x]*t%Mod;
tag[x]=1LL*tag[x]*t%Mod;
}
void down(int x)
{
if (tag[x]!=1)
{
ins(lson[x],tag[x]);
ins(rson[x],tag[x]);
tag[x]=1;
}
}
void insert(int &rt,int l,int r,int x)
{
rt=++cnt;tag[rt]=exp[rt]=1;
if (l==r) return;
int mid=(l+r)>>1;
if (x<=mid) insert(lson[rt],l,mid,x);
else insert(rson[rt],mid+1,r,x);
}
int Union(int x,int y,int Exp_l,int Exp_r,int Exp)//Exp_l表示取左子树需要乘上的概率,Exp_r表示右子树需要乘上的概率
{
if (!x)
{
ins(y,Exp_r);
return y;
}
if (!y)
{
ins(x,Exp_l);
return x;
}
down(x);down(y);
int expl_x=exp[lson[x]],expl_y=exp[lson[y]],expr_x=exp[rson[x]],expr_y=exp[rson[y]];
lson[x]=Union(lson[x],lson[y],(Exp_l+1LL*expr_y*(1-Exp+Mod)%Mod)%Mod,(Exp_r+1LL*expr_x*(1-Exp+Mod)%Mod)%Mod,Exp);
rson[x]=Union(rson[x],rson[y],(Exp_l+1LL*expl_y*Exp%Mod)%Mod,(Exp_r+1LL*expl_x*Exp%Mod)%Mod,Exp);
exp[x]=(exp[lson[x]]+exp[rson[x]])%Mod;
return x;
}
void solve(int x)
{
if (!son[x][0])
{
insert(root[x],1,m,lower_bound(b+1,b+m+1,w[x])-b);
return;
}
solve(son[x][0]);
if (!son[x][1])
{
root[x]=root[son[x][0]];
return;
}
solve(son[x][1]);
root[x]=Union(root[son[x][0]],root[son[x][1]],0,0,w[x]);
}
int calc(int rt,int l,int r)
{
if (l==r) return 1LL*l*b[l]%Mod*exp[rt]%Mod*exp[rt]%Mod;
int mid=(l+r)>>1;
down(rt);
return (calc(lson[rt],l,mid)+calc(rson[rt],mid+1,r))%Mod;
}
int main()
{
scanf("%d",&n);
for (int i=1;i<=n;i++)
{
int x;
scanf("%d",&x);
son[x][son[x][0]?1:0]=i;
}
for (int i=1;i<=n;i++)
{
int x;
scanf("%d",&x);
if (son[i][0]) w[i]=1LL*x*fpow(10000,Mod-2)%Mod;
else w[i]=x,b[++m]=x;
}
sort(b+1,b+m+1);//离散化
solve(1);
printf("%d
",calc(root[1],1,m));
return 0;
}