U82394 SZY的三分图 数学

Posted 2022-06-26 paranoid-ls

题目背景

SZY在手玩三分图。

题目描述

SZY有一个伟大的梦想， 那就是为全世界修建桥梁。SZY为了练就顶尖的修桥技术， 她现在来到了一片群岛。

群岛被分成的 三分图中A, B, C三部分。她打算在它们之间修建桥梁，她在设计图纸上计算着可能的方案。可是SZY觉着方案数太多了，便请你帮助她。请求出方案数对 \(998244353\) 取模的结果。

(三分图：设 G = (V, E) 是一个无向图，如果顶点 V 可分割为三个互不相交的子集 (A, B, C) ，并且同集合中任意两点最短路长度不小于 3，则称图 G 为由点集 A, B, C 构成的三分图。)

输入格式

一行三个整数 a, b, c.分别为三个部分A, B, C岛屿的数量。

输出格式

输出一行，表示方案总数。

输入输出样例

输入 #1

1 1 1

输出 #1

8

输入 #2

1 2 2

输出 #2

63

输入 #3

6 2 9

输出 #3

813023575

说明/提示

对于20%的数据，\(a, b, c <= 4\)；

对于50%的数据，\(a, b, c <= 3000\)；

对于100%的数据 \(1<= a, b, c <= 500000\)。

题解

首先， 容易得到的结论：设三个集合为a, b, c， 每两个集合(如a， b)的情况方案总数为get_sum(a, b);

根据乘法原理，则答案为get_sum(a, b) * get_sum(a, c) * get_sum(b, c);

则可以讨论每两个集合之间的关系；

因集合中每两点最小距离 >= 3， 所以每个集合的一个点只能向另一个集合连出一条边；

若DP的话， --MLE~， 直接考虑连 i 条边时 对答案的贡献可知

C为组合数， A为排列数。

i == 0， ans0 = C(n, 0) * A(m, 0);

i == 1， ans1 = C(n, 1) * A(m, 1);

\(\sim\sim\sim\sim\sim\sim\sim\sim\sim\sim\sim\sim\sim\sim\sim\sim\sim\)

i == min(n, m), ans_min(n, m) = C(n, min(n, m)) * A(m, min(n, m));

则get_sum(n, m) = ans0 + ans1 + --- + ans_min(n, m);

O(n) 预处理阶乘， 费马小定理求逆元(\(998244353\)为质数)。

就可以了。

code：

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int mod = 998244353;
int read() 
    int x = 0, f = 1; char ch = getchar();
    while(! isdigit(ch)) f = (ch=='-')?-1:1, ch = getchar();
    while(isdigit(ch)) x = (x<<3)+(x<<1)+(ch^48), ch = getchar();
    return x * f;

int t, a, b, c, ans, ans1, ans2, ans3, fac[500005];
LL ksm(LL x, LL y) 
    LL res = 1;
    for( ; y ;x = (LL)x * x % mod, y >>= 1) 
        if(y & 1) res = (LL)res * x % mod;
    return res;

int C(int n, int m)  return ((LL)fac[n] * ksm(fac[n-m], mod-2))% mod  * ksm(fac[m], mod-2) % mod; 
int A(int n, int m)  return (LL)fac[n] * ksm(fac[n-m], mod-2) % mod ; 
inline int getsum(int x, int y) 
    int minl = min(x, y), ans = 0;
    for(int i = 0;i <= minl;i ++) 
        (ans += (LL)C(x, i) * A(y, i) % mod) %= mod;
    return ans;

int main() 
    fac[0] = fac[1] = 1;
    for(int i = 2;i <= 500000;i ++) fac[i] = (LL)fac[i-1] * i % mod;
    a = read(); b = read(); c = read();
    ans1 = getsum(a, b);
    ans2 = getsum(b, c);
    ans3 = getsum(a, c);
    ans = (((LL)ans1 * ans2) % mod) * ans3 % mod;
    printf("%d\n", ans);
    return 0;