• AT4996 [AGC034F] RNG and XOR


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    分析:
    (太棒了学到虚脱)
    先考虑暴力DP:

    [f_i=1+sum_{j=0}^{2^n-1}p_jf_{ioplus j} ]

    感觉可以用FWT优化诶。。。
    (F)(f)的集合幂级数,(P)(p)的集合幂级数,(I)为每一位都是1的集合幂级数
    把上面的DP表达一下:

    [F*P+I=F+c ]

    这里的乘法是异或卷积
    这里(c)是一个常数,因为(F(0)=0)需要在常数位进行数值的调整
    (S(F))表示集合幂级数(F)每一位的和,发现:

    [S(F)*S(P)+S(I)=S(F)+c ]

    带回最原始的DP式,对每个(f_i)求和,发现没有问题
    由于(S(P)=1,S(I)=2^n),化简上式,发现(c=2^n)
    对最初的式子变换一下:
    (F*P+I=F+c)
    (F*(P-1)=c-I)
    发现是一个卷积形式,套FWT函数

    [FWT(F)_iFWT(P-1)_i=FWT(c-I)_i ]

    (i=0)时,(FWT(P-1)_i=(sum_{j=0}^{2^n-1}p_i)-1=0)
    其余情况可以满足(FWT(P-1)_i)不为0,于是做除法:

    [FWT(F)_i=frac{FWT(c-I)_i}{FWT(P-1)_i} ]

    怎么求(FWT(F)_0)
    把逆变换的式子拿出来:

    [f_i=frac{1}{2^n}sum_{j=0}^{2^n-1}(-1)^{popcount(i&j)}FWT(F)_j ]

    (popcount(x))(x)二进制下1的个数
    我们令(i=0),又因为(f_i=0),那么:

    [sum_{j=0}^{2^n-1}FWT(F)_j=0 ]

    [FWT(F)_0=-sum_{j=1}^{2^n-1}FWT(F)_j ]

    逆变换回去,解出(F)即可
    复杂度(O(2^nn))

    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<cmath>
    #include<algorithm>
    #include<vector>
    #include<iostream>
    #include<map>
    #include<string>
    
    #define maxn 3000005
    #define MOD 998244353
    #define inv2 499122177
    
    using namespace std;
    
    inline int getint()
    {
    	int num=0,flag=1;char c;
    	while((c=getchar())<'0'||c>'9')if(c=='-')flag=-1;
    	while(c>='0'&&c<='9')num=num*10+c-48,c=getchar();
    	return num*flag;
    }
    
    int n,N;
    int E[maxn],P[maxn],I[maxn];
    
    inline int ksm(int num,int k)
    {
    	int ret=1;
    	for(;k;k>>=1,num=1ll*num*num%MOD)if(k&1)ret=1ll*ret*num%MOD;
    	return ret;
    }
    inline void FWT_xor(int *a,int opt,int N)
    {
    	for(int i=1;i<N;i<<=1)for(int j=0;j<N;j+=(i<<1))
    		for(int k=0;k<i;k++)
    		{
    			int x=a[j+k],y=a[i+j+k];
    			a[j+k]=(x+y)%MOD,a[i+j+k]=(x-y+MOD)%MOD;
    			if(!~opt)a[j+k]=1ll*a[j+k]*inv2%MOD,a[i+j+k]=1ll*a[i+j+k]*inv2%MOD;
    		}
    }
    
    int main()
    {
    	n=getint(),N=1<<n;int s=0;
    	for(int i=0;i<N;i++)s+=P[i]=getint(),s%=MOD;
    	s=ksm(s,MOD-2);
    	for(int i=0;i<N;i++)P[i]=1ll*P[i]*s%MOD;P[0]--;
    	I[0]=N-1,s=0;
    	for(int i=1;i<N;i++)I[i]=MOD-1;
    	FWT_xor(P,1,N),FWT_xor(I,1,N);
    	for(int i=1;i<N;i++)E[i]=1ll*I[i]*ksm(P[i],MOD-2)%MOD,s=(s+E[i])%MOD;
    	E[0]=MOD-s;
    	FWT_xor(E,-1,N);
    	for(int i=0;i<N;i++)printf("%d
    ",E[i]);
    }
    

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Darknesses/p/13224953.html
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