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P5405-[CTS2019]氪金手遊【樹形dp,容斥,數學期望】

前言

話說在\(Loj\)下了個資料發現這題的名字叫\(fgo\)

P5405-[CTS2019]氪金手遊【樹形dp,容斥,數學期望】

正題

題目連結:https://www.luogu.com.cn/problem/P5405

題目大意

\(n\)張卡的權值為\(1/2/3\)的機率權重分别是\(p_{x,1/2/3}\),然後按照權值每次獲得一張未獲得的卡,然後再該出一棵有向樹(方向可以都是外向或内向的),求所有每條邊\((u,v)\),\(u\)都比\(v\)先獲得的機率。

\(1\leq n\leq 1000,0\leq p_{i,j}\leq 10^6\)

解題思路

隻考慮外向樹的話就是水題了,因為顯然的\(x\)要排在子樹最前面的機率就是\(\frac{w_x}{\sum_{y\in subtree_x}w_y}\)。

然後直接\(n^2\)的\(dp\)就可以力。

但是現在有内向邊怎麼辦,還是考慮轉換成隻有外向的,也就是去掉一種限制。

去掉一種限制的話容斥是一個不錯的辦法,考慮的話就是恰好若幹條指定邊(内向邊),我們可以指定至少\(k\)跳内向邊不滿足條件,這樣就組成了一個外向森林,可以很容易處理出答案,而且這樣的容斥系數就是\((-1)^k\)。

然後直接\(dp\)就得了,設\(f_{i,j}\)表示到節點\(i\)然後權值和是\(j\),如果限制一條内向邊就直接乘上一個\(-1\)就好了。

額這種樹形\(dp\)枚舉子樹大小可以做到\(n^2\)這個是老生常談了

時間複雜度\(O(n^2)\)

code

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#define ll long long
using namespace std;
const ll N=1100,P=998244353;
struct node{
	ll to,next,w;
}a[N<<1];
ll n,tot,ans,ls[N],siz[N],w[N][3],f[N][3*N],g[N*3];
ll power(ll x,ll b){
	ll ans=1;
	while(b){
		if(b&1)ans=ans*x%P;
		x=x*x%P;b>>=1; 
	}
	return ans;
}
void addl(ll x,ll y,ll w){
	a[++tot].to=y;
	a[tot].next=ls[x];
	a[tot].w=w;
	ls[x]=tot;return;
}
void dp(ll x,ll fa){
	ll d=power(w[x][0]+w[x][1]+w[x][2],P-2);
	siz[x]=3;
	f[x][1]=w[x][0]*d%P;
	f[x][2]=w[x][1]*d*2ll%P;
	f[x][3]=w[x][2]*d*3ll%P;
	for(ll e=ls[x];e;e=a[e].next){
		ll y=a[e].to;
		if(y==fa)continue;
		dp(y,x);
		if(a[e].w){
			for(ll i=1;i<=siz[x];i++)
				for(ll j=1;j<=siz[y];j++)
					(g[i+j]-=f[x][i]*f[y][j]%P)%=P,(g[i]+=f[x][i]*f[y][j]%P)%=P;
		}
		else{
			for(ll i=1;i<=siz[x];i++)
				for(ll j=1;j<=siz[y];j++)
					(g[i+j]+=f[x][i]*f[y][j]%P)%=P;
		}
		siz[x]+=siz[y];
		for(ll i=1;i<=siz[x];i++)
			f[x][i]=g[i],g[i]=0;
	}
	for(int i=1;i<=siz[x];i++)
		f[x][i]=f[x][i]*power(i,P-2)%P;
	return;
}
signed main()
{
	scanf("%lld",&n);
	for(ll i=1;i<=n;i++)
		scanf("%lld%lld%lld",&w[i][0],&w[i][1],&w[i][2]);
	for(ll i=1;i<n;i++){
		ll x,y;scanf("%lld%lld",&x,&y);
		addl(x,y,0);addl(y,x,1);
	}
	dp(1,0);
	for(ll i=1;i<=siz[1];i++)
		(ans+=f[1][i])%=P;
	printf("%lld\n",(ans+P)%P);
	return 0;
}