• NOIP2020微信步数


    先考虑(O(nkw))的30分暴力。
    显然,每个维度上走过的位置是一个区间。
    只要走的步数确定,那么这个区间关于起点位置的相对位置也就确定了。
    只要先算出每个循环向左/右所走的最远距离,以及一个循环的移位即可。
    这样,考虑一个算法:
    枚举走了多少步结束,并算出贡献(就是算出满足条件的起点数目)。
    先枚举走出区域的上一步,走到了循环节中的哪个位置,以及走了多少循环节。
    由于不能走出区域,于是可以根据每个维度的区间来算出这个维度的起点所在区间。
    设下一步修改的维度为(c)。根据对应的(d),容易算出这个维度的起点位置。
    那么,这个位置必须在起点区间内。
    满足这个条件的基础上,把其他维度的起点区间长度相乘就是起点数目。

    考虑优化:

    这个算法的主要瓶颈在于对循环节数的枚举。
    设走过的循环节数目为(x)
    那么,不难发现,每个维度的区间的相对位置(即左右端点与起点的距离)是关于(x)的一次函数。
    由于这一维度的方案数等于(w+1)减去区间长度,因此这也是关于(x)的一次函数。
    根据这个区间长度为正数,可以得出(x)的取值范围。
    同时,维度(c)的起点位置也是关于(x)的一次函数。
    根据这个位置必须在起点区间内部,进一步缩小(x)的取值范围。
    这样,答案就是对于每个(x),这些一次函数在(x)处的值的乘积的和。
    暴力进行多项式乘法并用自然数幂前缀和即可。
    时间复杂度(O(nk^2))

    注意这个写法,可能要对(x=0)进行特判。

    代码(非常丑):

    #include <stdio.h>
    #define inf 1999999999
    #define md 1000000007
    #define min(a,b) a<b?a:b
    #define max(a,b) a>b?a:b
    int az[12],al[12],ar[12],w[12],aa[500010][12];
    int B[12],C[500010],D[500010],la[500010][12],ra[500010][12];
    int ksm(int a,int b)
    {
    	int jg=1;
    	while(b>0)
    	{
    		if(b&1)
    			jg=1ll*jg*a%md;
    		a=1ll*a*a%md;
    		b=(b>>1);
    	}
    	return jg;
    }
    int Cc[12][12],xs[12][12];
    void GetB(int k)
    {
        B[0]=1;
        for(int i=1;i<=k+1;i++)
        {
            for(int j=0;j<=i;j++)
            {
                if(j==0||j==i)
                    Cc[i][j]=1;
                else
                    Cc[i][j]=(Cc[i-1][j]+Cc[i-1][j-1])%md;
            }
        }
        for(int i=1;i<=k;i++)
        {
            int h=0;
            for(int j=0;j<i;j++)
                h=(h+1ll*Cc[i+1][j]*B[j])%md;
            B[i]=1ll*(md-h)*ksm(i+1,md-2)%md;
        }
        for(int i=1;i<=k;i++)
        {
            int ny=ksm(i+1,md-2);
            for(int j=0;j<=i;j++)
                xs[i][i+1-j]=1ll*Cc[i+1][j]*B[j]%md*ny%md;
        }
    }
    struct SLi
    {
    	int k,b;
    	SLi(){}
    	SLi(int K,int B)
    	{
    		k=K;b=B;
    	}
    	SLi(int Z)
    	{
    		k=0;b=Z;
    	}
    	int f(int x)
    	{
    		return (1ll*k*x+b)%md;
    	}
    };
    SLi operator-(const SLi &x,const SLi &y)
    {
    	return SLi(x.k-y.k,x.b-y.b);
    }
    int Sum(int k,int n)
    {
        if(k==0)
            return n+1;
        int jg=0;
        for(int i=0,j=1;i<=k+1;i++)
        {
            jg=(jg+1ll*j*xs[k][i])%md;
            j=1ll*j*(n+1)%md;
        }
        return jg;
    }
    struct DXS
    {
    	int sz[12],n;
        void operator=(const DXS &a)
        {
            n=a.n;
            for(int i=0;i<=n;i++)
                sz[i]=a.sz[i];
        }
    	void clear()
    	{
    		for(int i=1;i<=10;i++)
    			sz[i]=0;
    		sz[0]=1;n=0;
    	}
    	int sum(int l,int r)
    	{
    		int ans=0;
    		for(int i=0;i<=n;i++)
    		{
    			int t=(Sum(i,r)-Sum(i,l-1)+md)%md;
    			ans=(ans+1ll*sz[i]*t)%md;
    		}
    		return ans;
    	}
    };
    DXS operator*(const DXS&x,const SLi&y)
    {
    	DXS rt;
    	rt.n=x.n+1;rt.sz[rt.n]=0;
    	for(int i=0;i<=x.n;i++)
    		rt.sz[i]=1ll*y.b*x.sz[i]%md;
    	for(int i=0;i<=x.n;i++)
    		rt.sz[i+1]=(rt.sz[i+1]+1ll*y.k*x.sz[i])%md;
    	return rt;
    }
    struct SQj
    {
    	int l,r;
    	SQj(){}
    	SQj(int L,int R)
    	{
    		l=L;r=R;
    	}
    };
    SQj jiao(const SQj&a,const SQj&b)
    {
    	return SQj(max(a.l,b.l),min(a.r,b.r));
    }
    int floor(int,int);
    int ceil(int x,int y)
    {
    	if(y<0)
    		x=-x,y=-y;
    	if(x>=0)
    		return (x+y-1)/y;
    	return -floor(-x,y);
    }
    int floor(int x,int y)
    {
    	if(y<0)
    		x=-x,y=-y;
    	if(x>=0)
    		return x/y;
    	return -ceil(-x,y);
    }
    SQj Less(SLi a,SLi b)
    {
    	int x=a.k-b.k,y=b.b-a.b;
    	if(x==0)
    		return y>=0?SQj(-inf,inf):SQj(inf,-inf);
    	if(x>0)
    		return SQj(-inf,floor(y,x));
    	return SQj(ceil(y,x),inf);
    }
    SQj More(SLi a,SLi b)
    {
    	int x=a.k-b.k,y=b.b-a.b;
    	if(x==0)
    		return y<=0?SQj(-inf,inf):SQj(inf,-inf);
    	if(x>0)
    		return SQj(ceil(y,x),inf);
    	return SQj(-inf,floor(y,x));
    }
    int cal0(int n,int i,int k)
    {
    	int l[12],r[12],jg=1;
    	for(int c=1;c<=k;c++)
    		l[c]=la[i][c],r[c]=ra[i][c];
    	for(int c=1;c<=k;c++)
    	{
    		int zl=1-l[c],zr=w[c]-r[c];
    		if(c!=C[(i+1)%n])
    		{
    			int s=zr-zl+1;
    			if(s<0)s=0;
    			jg=1ll*jg*s%md;
    		}
    		else
    		{
    			int t=aa[i][c],s=0;
    			if(D[(i+1)%n]==1)
    			{
    				int o=w[c]-t;
    				if(o>=zl&&o<=zr)
    					s+=1;
    			}
    			else
    			{
    				int o=1-t;
    				if(o>=zl&&o<=zr)
    					s+=1;
    			}
    			jg=1ll*jg*s%md;
    		}
    	}
    	return 1ll*(i+2)*jg%md;
    }
    int main()
    {
    	//freopen("walk.in","r",stdin);
    	//freopen("walk.out","w",stdout);
    	int n,k;
    	scanf("%d%d",&n,&k);GetB(k);
    	for(int i=1;i<=k;i++)
    		scanf("%d",&w[i]);
    	for(int i=0;i<n;i++)
    	{
    		scanf("%d%d",&C[i],&D[i]);
    		if(i>0)
    		{
    			for(int j=1;j<=k;j++)
    				aa[i][j]=aa[i-1][j];
    		}
    		aa[i][C[i]]+=D[i];
    		az[C[i]]+=D[i];
    		if(az[C[i]]<al[C[i]])
    			al[C[i]]=az[C[i]];
    		if(az[C[i]]>ar[C[i]])
    			ar[C[i]]=az[C[i]];
    		for(int j=1;j<=k;j++)
    		{
    			la[i][j]=al[j];
    			ra[i][j]=ar[j];
    		}
    	}
    	bool zd=false;
    	for(int i=1;i<=k;i++)
    	{
    		if(az[i]||ar[i]-al[i]>w[i])
    		{
    			zd=true;
    			break;
    		}
    	}
    	if(!zd)
    	{
    		printf("-1");
    		return 0;
    	}
    	int ans=1;
    	for(int i=1;i<=k;i++)
    	{
    		if(i!=C[0])
    			ans=1ll*ans*w[i]%md;
    	}
    	for(int i=0;i<n;i++)
    	{
    		ans=(ans+cal0(n,i,k))%md;
    		SLi l[12],r[12],d[12];
    		for(int c=1;c<=k;c++)
    		{
    			if(az[c]>=0)
    			{
    				l[c]=al[c];
    				int t=az[c]+ra[i][c];
    				if(ar[c]>t)t=ar[c];
    				r[c]=SLi(az[c],t-az[c]);
    			}
    			else
    			{
    				r[c]=ar[c];
    				int t=az[c]+la[i][c];
    				if(al[c]<t)t=al[c];
    				l[c]=SLi(az[c],t-az[c]);
    			}
    			d[c]=r[c]-l[c];
    		}
    		int tc=C[(i+1)%n];SLi o;
    		SLi tz=SLi(az[tc],aa[i][tc]);
    		if(D[(i+1)%n]==1)
    			o=w[tc]-tz;
    		else
    			o=1-tz;
    		SLi zl=1-l[tc],zr=w[tc]-r[tc];
    		SQj qj=jiao(More(o,zl),Less(o,zr));
    		for(int i=1;i<=k;i++)
    		{
                d[i]=w[i]-d[i];
    			qj=jiao(qj,More(d[i],1));
    		}
    		qj=jiao(qj,SQj(1,inf));
            if(qj.l>qj.r)continue;
            DXS ji;ji.clear();
            ji=ji*SLi(n,i+2);
            for(int c=1;c<=k;c++)
            {
                if(c!=tc)
                    ji=ji*d[c];
            }
            ans=(ans+ji.sum(qj.l,qj.r));
    	}
    	printf("%d",ans);
    	return 0;
    }
    
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