bzoj3527: [Zjoi2014]力 卷积+FFT

Posted 2021-01-21 intwentieth

先写个简要题解：本来去桂林前就想速成一下FFT的，结果一直没有速成成功，然后这几天断断续续看了下，感觉可以写一个简单一点的题了，于是就拿这个题来写，之前式子看着别人的题解都不太推的对，然后早上6点多推了一个多小时终于发现了一个很巧妙的方法，首先问题的关键在于后半个式子，因为显然前半个式子很容易想到卷积的形式，那么直接FFT就好了，但是后半部分不好考虑，一般肯定是通过类似换元的做法得出结论，所以到中间有一步就有点难度，那个地方我一直卡。后来突然想到，既然前半部分i<j时那么好处理，那么i>j的情况我把i和j分别用(n-i)和(n-j)代入不就转化过去了，一步就过去了，然后直接就会发现他是卷积后的第（n-j)项，所以后面一半需要反转a数组和反转结果数组，这里要注意下标，第二部分，第0项对应第n-1项。

代码：

#include<bits/stdc++.h>
#include<complex>
#define db double 
#define ll long long
#define mp make_pair
#define fi first
#define pb push_back
#define se second
#define rep(i,a,b)for(int i=a;i<=b;i++)
using namespace std;
const double pi=acos(-1);
const int maxn=5e5+7;
db spt(db x){return x*x;}
int r[maxn];
complex<double>a[maxn],b[maxn],c[maxn],d[maxn];
db ans[maxn];
int M,N,n,l=0;
db p[maxn];
void FFT(complex<double> f[],int op)
{
	for(int i=0;i<N;i++)if(i<r[i])swap(f[i],f[r[i]]);
	for(int i=1;i<N;i<<=1)
	{
		complex<double >w(cos(pi/i),op*sin(pi/i));
		for(int p=(i<<1),j=0;j<N;j+=p)
		{
			complex<double>W(1,0);
			for(int k=0;k<i;k++,W*=w)
			{
				complex<double>x=f[j+k],y=W*f[j+i+k];
				f[j+k]=x+y;f[j+k+i]=x-y;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	scanf("%d",&n);
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		scanf("%lf",&p[i]);
	}
	N=M=n-1;
	for(int i=0;i<n;i++){a[i]=p[i+1];if(i>=1)b[i]=1.0/spt(i);} 
	M+=N;
	for(N=1;N<=M;N<<=1)l++;
	for(int i=0;i<N;i++)r[i]=(r[i>>1]>>1)|((i&1)<<(l-1));
	FFT(a,1);FFT(b,1);
	for(int i=0;i<=N;i++)a[i]=a[i]*b[i];
	FFT(a,-1);
	for(int i=0;i<n;i++)ans[i]+=a[i].real()*1.0/N;
	for(int i=0;i<n;i++){c[i]=p[n-i];if(i>=1)d[i]=1/spt(i);} 
	FFT(c,1);FFT(d,1);
	for(int i=0;i<=N;i++)c[i]=c[i]*d[i];
	FFT(c,-1);
	for(int i=0;i<n;i++)ans[i]-=c[n-i-1].real()*1.0/N;
	for(int i=0;i<n;i++)printf("%.3lf
",ans[i]);
	
	return 0;

}