0%

2nd Ucup Stage 20 Ōokayama场 题解

123

P

\(p(i)\) 为选 \(i\) 个点的所有方案的积的和, \(q(i)\) 为将原图划分为 \(i\) 个连通块,且每个连通块中有且仅有1个选中点的方案数,那么题目所求可以表示为:

\[ \sum_{i=1}^N p(i) \times q(i) \]

考虑分别计算 \(p(i)\)\(q(i)\)

\(p(i)\) 的计算是简单的,有 \(p(i)=[x^i]\prod(1+A_ix)\) ,暴力 \(O(n^2)\) 算即可。

考虑如何计算 \(q(i)\) ,最后形成的图边双缩点后一定是一棵树,于是考虑如下问题:

假设当前有 \(M\) 个连通块,每个连通块有 \(B_i\) 个点,满足 \(N=\sum B_i\) ,那么加 \(M-1\) 条边使之联通的方案数是 \((\prod B_i)N^{M-2}\)

再令 \(r(i)\) 表示 \(i\) 个点的边双个数,令 \(dp_{i,j}\) 表示把 \(i\) 个点分为 \(j\) 个边双,且所选择的 \(j\) 个点在不同边双内的所有方案的 \(\prod B_kr(B_k)\) 的和,那么有 \(q(i) = dp_{N,i} \times N^{i-2}\) 。该dp的转移为:

\[ dp_{i,j}=\sum_{k=1}^{i-j+1} \binom{i-j}{k-1} \times dp_{i-k,j-1} \times k \times r(k) \]

考虑如何计算 \(r(i)\) ,考虑容斥,令 \(dp2_{i,j}\) 表示把 \(i\) 个点分为 \(j\) 个边双的所有方案的 \(\prod B_kr(B_k)\) 的和,那么有转移:

\[ dp2_{i,j}=\sum_{k=1}^{i} \binom{i-1}{k-1} \times dp2_{i-k,j-1} \times k \times r(k) \]

\(s(i)\)\(i\) 个点的连通块个数那么有:

\[ r(i)=s(i)-\sum_{j=2}^i dp2_{i,j} \times i^{j-2} \]

\(s(n)\) 满足 \(\sum_k\binom{n}{k}ks_k2^{\binom{n-k}{2}}=n2^{\binom{n}{2}}\)