Luogu4191 [CTSC2010]性能优化多项式,循环卷积
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题目描述:设$A,B$为$n-1$次多项式,求$A*B^C$在系数模$n+1$,长度为$n$的循环卷积。
数据范围:$n\leq 5*10^5,C\leq 10^9$,且$n$的质因子不超过7,$n+1$为质数。
这就是一个循环卷积,在$n=2^k$的情况下可以直接使用FFT/NTT,但是这里不行。
由于$n$的质因子很小,设$n=2^k_1*3^k_2*5^k_3*7^k_4$,我们考虑将$n$分治为$p$份(NTT就是$p=2$的情况,这里$p=2,3,5,7$)
$$F(\omega_n^i)=\sum_i=0^p-1\omega_n^iF_i(\omega_\fracnp^i)$$
设$a_i=F(x)[x^i]$
$$F_r(x)=\sum_ia_ip+rx^i$$
而$rev$数组其实就是把模$p$同余的放在一起。
NTT的逆变换就是把次数上的$i$改成$-i$,不过代码实现里面我直接写了对$A[1:n-1]$进行reverse(这里说的就是反序)
1 #include<bits/stdc++.h> 2 #define Rint register int 3 using namespace std; 4 typedef long long LL; 5 const int N = 500003; 6 int n, C, mod, pri[N], tot, Wn[N]; 7 inline void add(int &a, int b)a += b; if(a >= mod) a -= mod; 8 inline int kasumi(int a, int b) 9 int res = 1; 10 while(b) 11 if(b & 1) res = (LL) res * a % mod; 12 a = (LL) a * a % mod; 13 b >>= 1; 14 15 return res; 16 17 inline void factor(int n) 18 for(Rint i = 2;i * i <= n;i ++) 19 if(!(n % i)) pri[++ tot] = i, n /= i, -- i; 20 if(n > 1) pri[++ tot] = n; 21 22 inline int primitive() 23 for(Rint i = 2;;i ++) 24 bool flag = true; 25 for(Rint j = 1;j <= tot && flag;j ++) 26 if(kasumi(i, n / pri[j]) == 1) flag = false; 27 if(flag) return i; 28 29 30 int a[N], b[N], tmp[N]; 31 inline void Rev(int *A) 32 for(Rint i = tot, block = n;i;block /= pri[i], i --) 33 for(Rint num = 0, j = 0;j < n;j += block) 34 for(Rint k = 0;k < pri[i];k ++) 35 for(Rint l = 0;l < block;l += pri[i]) 36 tmp[num ++] = A[j + k + l]; 37 for(Rint i = 0;i < n;i ++) A[i] = tmp[i]; 38 39 40 inline void NTT(int *A, int type) 41 Rev(A); 42 for(Rint i = 1, block = 1;i <= tot;i ++) 43 int mid = block, wi = Wn[n / (block *= pri[i])]; 44 for(Rint j = 0;j < n;j ++) tmp[j] = 0; 45 for(Rint j = 0;j < n;j += block) 46 int wk = 1; 47 for(Rint k = 0;k < block;k ++) 48 for(Rint l = k % mid, w = 1;l < block;l += mid, w = (LL) w * wk % mod) 49 add(tmp[j + k], (LL) w * A[j + l] % mod); 50 wk = (LL) wk * wi % mod; 51 52 53 for(Rint j = 0;j < n;j ++) A[j] = tmp[j]; 54 55 if(type == -1) 56 std :: reverse(A + 1, A + n); 57 for(Rint i = 0;i < n;i ++) 58 A[i] = (LL) A[i] * n % mod; 59 60 61 int main() 62 scanf("%d%d", &n, &C); mod = n + 1; 63 for(Rint i = 0;i < n;i ++) scanf("%d", a + i); 64 for(Rint i = 0;i < n;i ++) scanf("%d", b + i); 65 factor(n); 66 Wn[0] = 1; Wn[1] = primitive(); 67 for(Rint i = 2;i <= n;i ++) Wn[i] = (LL) Wn[i - 1] * Wn[1] % mod; 68 NTT(a, 1); NTT(b, 1); 69 for(Rint i = 0;i < n;i ++) 70 a[i] = (LL) a[i] * kasumi(b[i], C) % mod; 71 NTT(a, -1); 72 for(Rint i = 0;i < n;i ++) 73 printf("%d\n", a[i]); 74
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