做法1:
考虑矩阵树定理,令树上的边边权为$x$,非树边边权为1,以此得到矩阵$M$,则$det(M)$的$k$次项系数恰为含有$k$条树边的方案数
关于求$det(M)$这个多项式,可以暴力插$xin [0,n]$并通过高斯消元求出其答案,再通过拉格朗日插值法求出此多项式,复杂度为$o(n^{4})$
做法2:
考虑暴力枚举树上的$k$条边,其将原图分为$n-k$个连通块,假设其中第$i$个连通块点数为$x_{i}$,下面求出此时对应的树的数量(忽略其余树边不能被选的条件)——
(为了方便,以下令$m=n-k$,即连通块数)
将一个连通块作为一个点,枚举第$i$个连通块的度$r_{i}$,根据perfer序列,即要求$i$在长为$m-2$的序列中恰好出现$r_{i}-1$次,可得此时对应的方案数为$frac{(m-2)!}{prod_{i=1}^{m}(r_{i}-1)!}$
(对于度数,要求$sum_{i=1}^{m}(r_{i}-1)=m-2$)
另外每一条边在对应连通块还有$x_{i}$个选择,总答案即
$$
sum_{r_{i}in Z^{+},sum_{i=1}^{m}(r_{i}-1)=m-2}frac{(m-2)!prod_{i=1}^{m}x_{i}^{r_{i}}}{prod_{i=1}^{m}(r_{i}-1)!}
$$
考虑$(sum_{i=1}^{m}x_{i})^{m-2}$,以$r_{i}-1$作为每一个的次数,答案即
$$
sum_{r_{i}in Z^{+},sum_{i=1}^{m}(r_{i}-1)=m-2}frac{(m-2)!prod_{i=1}^{m}x_{i}^{r_{i}+1}}{prod_{i=1}^{m}(r_{i}-1)!}
$$
对比两式,发现前者即后者乘上$prod_{i=1}^{m}x_{i}$,因此对应的树的数量即$n^{m-2}prod_{i=1}^{m}x_{i}$(显然有$sum_{i=1}^{m}x_{i}=n$)
关于$prod_{i=1}^{m}x_{i}$,即可看作每一个连通块内选择一个点,因此即对原树进行树形dp——
令$f_{i,j,0/1}$表示以$i$为根的子树中、选择$j$条边、与$i$相连的连通块是否选择对应的点,转移即类似背包,复杂度即是$o(n^{2})$的(每一个点转移到父亲的复杂度为$sz_{k}(sz_{fa}-sz_{k})$)
令$S_{i}=n^{n-i-2}f_{1,i,1}$,$ans_{i}$为答案,注意到我们忽略了其余树边也不能被选择的条件,因此$S_{i}$并不是真正的答案,而不难得到其与$ans_{i}$有以下关系:$S_{i}=sum_{j=i}^{n-1}{jchoose i}ans_{j}$
(关于这个式子,$j$即枚举所有树中其最后实际上选的边数,其贡献即${jchoose i}ans_{j}$)
由此,从后往前以此求出$ans_{i}$即可
这一做法的时间复杂度为$o(n^{2})$,更为优秀(代码中即此做法)
1 #include<bits/stdc++.h> 2 using namespace std; 3 #define N 105 4 #define mod 1000000007 5 struct Edge{ 6 int nex,to; 7 }edge[N<<1]; 8 int E,n,m,x,y,head[N],sz[N],f[N][N][2],g[N][2],c[N][N],ans[N]; 9 void add(int x,int y){ 10 edge[E].nex=head[x]; 11 edge[E].to=y; 12 head[x]=E++; 13 } 14 void dfs(int k,int fa){ 15 sz[k]=f[k][0][0]=f[k][0][1]=1; 16 for(int i=head[k];i!=-1;i=edge[i].nex) 17 if (edge[i].to!=fa){ 18 dfs(edge[i].to,k); 19 for(int j=0;j<sz[k];j++){ 20 g[j][0]=f[k][j][0],g[j][1]=f[k][j][1]; 21 f[k][j][0]=f[k][j][1]=0; 22 } 23 for(int j=0;j<sz[k];j++) 24 for(int l=0;l<sz[edge[i].to];l++){ 25 f[k][j+l][0]=(f[k][j+l][0]+1LL*g[j][0]*f[edge[i].to][l][1])%mod; 26 f[k][j+l][1]=(f[k][j+l][1]+1LL*g[j][1]*f[edge[i].to][l][1])%mod; 27 f[k][j+l+1][0]=(f[k][j+l+1][0]+1LL*g[j][0]*f[edge[i].to][l][0])%mod; 28 f[k][j+l+1][1]=(f[k][j+l+1][1]+1LL*g[j][0]*f[edge[i].to][l][1]+1LL*g[j][1]*f[edge[i].to][l][0])%mod; 29 } 30 sz[k]+=sz[edge[i].to]; 31 } 32 } 33 int main(){ 34 scanf("%d",&n); 35 memset(head,-1,sizeof(head)); 36 for(int i=1;i<n;i++){ 37 scanf("%d%d",&x,&y); 38 add(x,y); 39 add(y,x); 40 } 41 dfs(1,0); 42 for(int i=0;i<n;i++) 43 if (i==n-1)ans[i]=1; 44 else{ 45 ans[i]=f[1][i][1]; 46 for(int j=1;j<=n-i-2;j++)ans[i]=1LL*ans[i]*n%mod; 47 } 48 for(int i=0;i<n;i++){ 49 c[i][0]=c[i][i]=1; 50 for(int j=1;j<i;j++)c[i][j]=(c[i-1][j-1]+c[i-1][j])%mod; 51 } 52 for(int i=n-1;i>=0;i--) 53 for(int j=i+1;j<n;j++)ans[i]=(ans[i]-1LL*ans[j]*c[j][i]%mod+mod)%mod; 54 for(int i=0;i<n;i++)printf("%d ",ans[i]); 55 }