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多校 A 层冲刺 NOIP2024 模拟赛 05

时间:2024-10-11 17:03:04浏览次数:10  
标签:背包 重心 05 复杂度 多校 tot sos NOIP2024 size

多校A层冲刺NOIP2024模拟赛05

T1 好数(number)

签到题

首先 \(O(nV)\) 的背包暴力是显然的,注意到本题只需要合法性,状态只有 \(0/1\),上 \(bitset\) 优化转移即可。

时间复杂度 \(O(\frac{nV}{w})\)。

T2 SOS字符串(sos)

签到题

计数题难点在不重不漏,而本题则主要是不重。

考虑一种好的计算 sos 贡献的方式,即可以钦定第一次出现时才会产生贡献( sosos 只计算最左边 \(3\) 个贡献)。

上组合数学显然很麻烦,会分讨很多东西,考虑 \(DP\)。

设计状态 \(f_{i,j,k}\) 表示前 \(i\) 个,已经有 \(j\) 个 sos,结尾情况为 k 时的方案数。由于只有大于等于 \(3\) 个 sos 才有贡献,所以将大于等于 \(3\) 个 sos 压缩到一维(算是一个小 trick )。

结尾情况钦定好情况,转移大力分讨乘上系数就好了。

时间复杂度呈线性。

可以矩乘优化变为 \(O(wlogn)\),其中 \(w\) 为一次矩乘的复杂度。

T3 集训营的气球(balloon)

计数题,DP,背包,退背包

注意到 \(c\) 很小,是解题的关键点,考虑容斥去计算恰有 \(1~c-1\) 的方案数,答案即为总方案数减去上述方案总数。

这显然是一个背包问题,直接做一次的复杂度是 \(O(nc)\),加上询问复杂度就爆炸了。

注意到本题背包的性质,显然转移顺序是没有任何影响的,并且转移具有可逆性

并且本题是单点修改,所以可以使用退背包。具体的直接逆向减去原点的影响,再重新加入新点的影响。

时间复杂为 \(O(q(c+log))\),多个 \(log\) 是由于会计算逆元。

T4 连通子树与树的重心(tree)

计数题,DP,树的重心,退背包

不要用题目描述重心的定义去做本题,即使此最大值取到最小的节点被称为整个树的重心,而是考虑更数学的定义,即以树的重心为根时,所有子树的大小都不超过整棵树大小的一半 (size/2)

首先正常求出重心,对重心个数进行分讨:

若为 \(2\) 个,显然将重心相连的边删去后两个以重心为根的树的 \(size\) 是相等的,直接树上背包分别求出这两个点所在连通块且不包含对方所有 \(size\) 的方案数,答案即为 \(\prod_{i=1}^{n}size_{rt_1,i}size_{rt_2,i}\)。
时间复杂度瓶颈在树上背包为 \(O(n^2)\)。

若为 \(1\) 个,考虑重心的定义所有子树的大小都不超过整棵树大小的一半,并且只有一个重心,记一个点所在连通块总大小为 \(tot\),限制变为所有子树的大小都不超过 (tot-1)/2,证明考虑当有两个重心的时候 \(tot\) 必定为偶数。这个限制能使用背包解决,具体的记 \(f_{i,j}\) 表示 \(i\) 所在连通块且不包含其父亲时大小为 \(j\) 时的方案数,求出 \(f\) 数组,然后外层枚举重心所在连通块 \(tot\) 的大小,内层枚举重心儿子将上界设置为 \((tot-1)/2\) 再用一个新的数组再跑一遍背包就行。
这样就得到一个 \(O(n^3)\) 的做法,期望得分 50 pts。
考虑容斥优化,同 T3,即计算总方案数减去不合法方案数。注意到一个方案不合法当且仅当子树中存在一个 \(size\) 大于限制,而由于限制是 \((tot-1)/2\) 不满足这个限制的子树只会有一个,考虑枚举不合法子树即可,不合法方案即为
\(\sum_{v\in son_{rt}}\sum_{tot=1}^{n}\sum_{j=(tot-1)/2+1}^{min(size_v,i)}f_{v,j}\ g_{rt,tot-j}\)
其中 \(g\) 是去除去了点 \(v\) 影响对应的 \(f\),同 T3 一样可以退背包求解 \(g\) 数组。这一部分的时间复杂度即为上述式子,复杂即为 \(O(n^2)\)。

总时间复杂度为 \(O(n^2)\)

p

标签:背包,重心,05,复杂度,多校,tot,sos,NOIP2024,size
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