• 洛谷P4458 [BJOI2018]链上二次求和


    洛谷P4458 [BJOI2018]链上二次求和

    有一条长度为 \(n\) 的链(连接方式为 \(1-2-3-\cdots-n\)),第 \(i\) 个点的权值为 \(a_i\)
    \(m\) 个操作,分为修改和查询两类:

    1. 修改:将 \(u\)\(v\) 路径上所有点的权值加上 \(d\)
    2. 查询:对于所有包含 \(l\sim r\) 个点的路径计算上面的点的权值之和,再求总和,对 \(10^9+7\) 取模。

    \(n\le 2\times10^5,m\le 5\times10^5\)
    \(1\le u\le n,1\le v\le n,l\le r\le n\)

    对于修改操作,差分一下即可 \(O(1)\) 解决。
    难点在于如何处理查询。
    \(a\) 的前缀和为 \(s\)\(s\) 的前缀和为 \(S\)

    \[\begin{aligned} ans&=\sum_{i=l}^r\sum_{j=0}^{n-i}s_{j+i}-s_j \\ &=\sum_{i=l}^rS_n-S_{i-1}-S_{n-i}\\ &=(r-l+1)S_n-\sum_{i=l-1}^{r-1}S_i-\sum_{i=n-r}^{n-l}S_i \end{aligned}\]

    需要对 \(S\) 进行区间求和,因此再做一次前缀和。
    \({SS}_x=\sum\limits_{i=1}^xS_i\),则

    \[ans=(r-l+1)({SS}_n-{SS}_{n-1})-{SS}_{r-1}+{SS}_{l-2}-{SS}_{n-l}+{SS}_{n-r-1} \]

    现在的问题是如何求出 \({SS}_x\),或者说如何用差分数组 \(d_x=a_x-a_{x-1}\) 表示 \({SS}_x\)

    \(SS\) 实际上是由 \(d\) 求 4 次前缀和得到的,所以

    \[{SS}_x=\sum_{i=1}^x\sum_{j=1}^i\sum_{k=1}^j\sum_{t=1}^kd_t \]

    变换求和顺序

    \[{SS}_x=\sum_{t=1}^xd_t\sum_{i,j,k}[t\le k\le j\le i\le x] \]

    后面的求和式可以爆算一下,等于 \(\dfrac{(x+1-t)(x+2-t)(x+3-t)}6\)

    或者用组合计数的方法处理:
    \(t\le k\le j\le i\le x\) 等价于 \(t\le k<j+1<i+2\le x+2\)
    求符合条件的 \(i,j,k\) 的组数,其实就是从 \(t\sim x+2\) 中选 3 个不同的整数,方案数为 \(C_{x-t+3}^3\)

    将结果代回原式,得到

    \[6SS_x=\sum_{i=1}^x(x+1-i)(x+2-i)(x+3-i)d_i \]

    大力展开

    \[6SS_x=(x+1)(x+2)(x+3)\mathbf{\sum_{i=1}^xd_i}-(3x^2+12x+11)\mathbf{\sum_{i=1}^xid_i} +(3x+6)\mathbf{\sum_{i=1}^xi^2d_i}-\mathbf{\sum_{i=1}^xi^3d_i}\]

    用树状数组维护加粗的 4 个式子即可。

    时间复杂度为 \(O(nk+mk\log n)\),这里 \(k=4\)

  • 相关阅读:
    快捷键----------快人快语
    有趣的java小项目------猜拳游戏
    java随机数组
    if-else 循环嵌套结构
    java九九乘法表
    java内存基础(一)
    C语言入门级教程:基础数据类型与基本算法,学编程从此刻开始!
    今日份编程知识分享,C++的循环结构!
    摸鱼也要有技巧!3个 linux 命令行工具让你假装很忙....
    编程小白须知,阿里、百度、华为这些大厂都用什么编程语言?别说不知道!
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/REKonib/p/16226554.html
Copyright © 2020-2023  润新知