牛客国庆集训派对Day1 I Steins;Gate(原根 + FFT)

2019-04-14 21:04发布

    上一次用到原根这个东西,应该是一年之前了吧…… 所谓原根,就是指对于某个数字P,满足它的原根g,g的0~P-2次幂在模P的意义下互不相同,或者说g的1~P-1次幂在模P的意义下无不相同。一般来说,原根只能够进行枚举求解,但是由于原根一般较小(2或者3),所以可以接受。 对于本题,要求对于每一个数字ak计算在模P意义下,有多少个ai*aj等于ak。直接做显然是O(N^2)的,不能够满足条件。看到这个题目形式和数据范围,很容易往FFT等方向上想,但是这里的ai的范围是1e9级别,而且这个是乘法,直接FFT也是不行的。由于P满足是质数,所以我们考虑用原根。 我们令g为质数P的原根,那么对于一个数字ai,唯一存在一个数字bi,使得 g^{b_i}=a_i 。那么我们把所有的ai用这种形式表示,于是对于原本的式子ai*aj≡ak(mod P),有g^{b_i}*g^{b_j}=g^{b_i+b_j}=g^{b_k},那么可以有bi+bj=bk。这样问题就从乘法变成了加法,FFT就可以排上用场了。而且你会发现,这里的bi的大小都是在P以内的。这样直接FFT即可,最后特殊处理以下0的情况即可。具体见代码: #include #define PI 3.1415926535 #define eps 1e-8 #define mod 998244353 #define LL long long #define pb push_back #define lb lower_bound #define ub upper_bound #define INF 0x3f3f3f3f #define sf(x) scanf("%d",&x) #define sc(x,y,z) scanf("%d%d%d",&x,&y,&z) #define clr(x,n) memset(x,0,sizeof(x[0])*(n+5)) #define file(x) freopen(#x".in","r",stdin),freopen(#x".out","w",stdout) using namespace std; const int N = 500010; struct Complex { double r,i; Complex(double real=0.0,double image=0.0) { r=real; i=image; } Complex operator +(const Complex o){return Complex(r+o.r,i+o.i);} Complex operator -(const Complex o){return Complex(r-o.r,i-o.i);} Complex operator *(const Complex o){return Complex(r*o.r-i*o.i,r*o.i+i*o.r);} } b[N]; namespace FFT { int len; void brc(Complex *y, int l) { register int i,j,k; for( i = 1, j = l / 2; i < l - 1; i++) { if (i < j) swap(y[i], y[j]); k = l / 2; while ( j >= k) j -= k,k /= 2; if (j < k) j += k; } } void FFT(Complex *y, int len, double on) { register int h, j, k; Complex u, t; brc(y, len); for(h = 2; h <= len; h <<= 1) { Complex wn(cos(on * 2 * PI / h), sin(on * 2 * PI / h)); for(j = 0; j < len; j += h) { Complex w(1, 0); for(k = j; k < j + h / 2; k++) { u = y[k]; t = w * y[k + h / 2]; y[k] = u + t; y[k + h / 2] = u - t; w = w * wn; } } } if (on<0) for (int i = 0; i < len; i++) y[i].r/=len; } void multiply(Complex *A,int lenA) { for(len = 1; len < 2*lenA - 1; len <<= 1); for (int i = lenA; i < len; i++) A[i] = 0; FFT(A,len ,1 ); for (int i = 0;i < len; i++) A[i] = A[i] * A[i]; FFT(A, len, -1); } } int a[N],id[N],n,P,g; LL ans[N]; inline bool check(int g) { LL tmp=1; for(int i=1;i=P) puts("0"); else if (a[i]==0) printf("%lld ",t*(n-t)*2+t*t); else printf("%lld ",ans[id[a[i]]]); } return 0; }