Berlekamp_Massey算法是用来在\(O(n^2)\)时间内求解长度为\(n\)的数列的最短递推式算法。
如果我们已经知道前\(i\)项的递推式\(R,\)它不满足第\(n\)项,我们如何来调整它使得它满足第\(n\)项?
考虑往\(R\)上面加上一个递推式\(F.\)
设\(\Delta_{i}\)表示第\(i\)个递推式在匹配失败位置上的\(A_p-A'_p.A'_p\)是用该递推式推出的第\(p\)项。
那么\(F\)应该满足:
对于\(len_R<i<n,\sum_{j=1}^{len_R} A_j F_{i-j}=A_i\).
对于\(i=n,\sum_{j=1}^{len_R}A_j F_{n-j}=A_n-A'_n\)
若满足这个式子,则\(A-F\)则会被修正成功。
观察一下这个式子,和之前匹配失败的递推式是很像的:设该递推式\(D\)失配于\(p,\)
\[\forall i\in[len+1,p-1],\sum_{j=1}^{len} D_j A_{i-j}=A_i \] \[\sum D_j A_{n-j} = A'_n \]所以,我们是不是可以利用某一个之前失配的\(D\)来构造出\(F?\)设\(D\)的失配差为\(\Delta_D.\)
考虑将失配的\(D\)写成\(A_p-\sum D_j A_{p-j}\)的形式,则等式右边就是\(\Delta_D.\)
那么可以将该式子两边同时除掉\(\Delta_D\)使得等式右边是1,这样令该式子乘以\(Delta_R\)再用\(R\)减去就完成了修正。
系统地,设选择的失配递推式失配在位置\(p,\)当前递推式失配于\(i,tmp=-\frac{\Delta_R}{\Delta_D}\)则\(F\)构造:
1.F.resize(i-p-1)即 往里面塞这么多\(0\).可以理解为将递推式平移。
2.将\(D\)前面补一个\(-1\)并令它整体乘以\(-tmp,\)即如上面所说将\(Delta_D\)除成\(1\)再乘上\(Delta_R\).之所以是负的是因为后面将减法修正改成了加法,这里差一个负号。
3.R+=F即完成修正。
至于什么时候是最短的:似乎求距离最近的那个失配的递推式即可。(我也不会证 反正过了模板)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef double ld;
vector<ld>ls,cur;
int n,lf,tot;
ld a[100010],ldt;
int main(){
scanf("%d",&n);
for(int i=1;i<=n;++i)scanf("%lf",&a[i]);
for(int i=1;i<=n;++i){
ld dt=-a[i];
for(int j=0;j<cur.size();++j)
dt+=(a[i-j-1]*cur[j]);
if(fabs(dt)<=1e-7)continue;
if(!cur.size()){
cur.resize(i);
lf=i;
ldt=dt;
continue;
}
vector<ld>c(i-lf-1);
ld k=-dt/ldt;
c.push_back(-k);
for(int j=0;j<ls.size();++j)c.push_back(k*ls[j]);
if(c.size()<cur.size()) c.resize(cur.size());
for(int j=0;j<cur.size();++j)c[j]+=cur[j];
ls=cur,ldt=dt;lf=i;
cur=c;
}
while(cur.back()<=1e-7)cur.pop_back();
printf("%d\n",cur.size());
for(int i=0;i<cur.size();++i){
if(fabs(cur[i])<=1e-7)cur[i]=0;
cout<<(double)cur[i]<<" ";
}
puts("");
return 0;
}
测试可以到 https://www.luogu.com.cn/problem/U160944