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给定序列 A[0..2^m-1] 与 B[0..2^m-1] ,求:
\[C[k]=\sum_{i~and~j=k}A[i~xor~j]*B[i~or~j]\] 输出 \(\sum_{i=0}^{2^m-1}C[i]*1526^i \mod 998244353\)input
第一行包含一个整数 m。 第二行包含 2^m 个整数 A[0..2^m-1]。 第三行包含 2^m 个整数 B[0..2^m-1]。output
输出一个整数表示答案。sample input
2 1 2 3 4 5 6 7 8sample output
568535691@solution@
先冷静地打表观察:
好的这道题所需要的所有结论都在上面了。
令 a = i xor j, b = i or j, c = i and j。
当我们确定 a, b 过后,有多少对 (i, j) 可以得到 a, b 呢?当 异或 和 或 某一位都等于 0 时,两个皆为 0;当 异或 为 0 而 或 为 1 时,两个皆为 1;否则就会产生两种情况。
令 bits(x) 表示 x 的二进制表示中 1 的个数,整理一下上面的结论,一共有 2^bits(a) 种不同的 (i, j) 可以相应地得到 a, b。 所以我们一开始给 A[x] 乘上 bits(x),就可以直接考虑 a, b, c 之间的关系而不用管 i, j。仔细观察有 a ^ b = c。
但是这样就没了吗?我们发现,当 a = 1 的时候,b 不可能为 0。也就说,这是一个比异或卷积约束性更强的卷积。它还要求 a&b = a。 用我们刚刚引入的 bits 这一概念,约束可以转换为 bits(b) - bits(a) = bits(c)。这个应该是显然成立的。因此我们可以将 A 数组里 bits = i 的所有数放到一个数组 P[i][...] 里面去,B 数组里 bits = j 的所有数放到一个数组 Q[j][...] 里面去,这样将 P[i] 与 Q[j] 作普通的异或卷积得到 R[j-i],最后再将 R[j-i] 中 bits = j-i 的保留下来。
通过预先进行 FWT 可以做到总时间复杂度 \(O(m^2\log m)\)。
@accepted code@
#includetypedef long long ll;const int MOD = 998244353;const int INV2 = (MOD + 1)>>1;const int MAXM = 19;const int MAXN = 1<<19;void fwt(ll *a, int n, int type) { for(int s=2;s<=n;s<<=1) for(int i=0,t=(s>>1);i '9' || ch < '0' ) ch = getchar(); while( '0' <= ch && ch <= '9' ) x = 10*x + ch-'0', ch = getchar(); return x;}ll a[MAXM + 5][MAXN + 5], b[MAXM + 5][MAXN + 5], c[MAXM + 5][MAXN + 5];int main() { int m, n; pw[0] = 1; scanf("%d", &m); n = (1<
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一般来说,要求数 i 与数 j 在做异或卷积的同时还要满足其他约束(比如 i & j = i 或是 i & j = 0 之类的),可以通过枚举二进制位中 1 的个数进行求解。