又是一个多项式板子,又疯一个......
还是看板子:【模板】多项式乘法逆
给一个\(n-1\)次\(n\)项柿\(F(x)\),要你求一个\(n-1\)次多项式\(G(x)\),满足\(F(x)G(x)\equiv 1 \ (mod \ x^n)\)。
就是把\(F(x)G(x)\)卷积起来忽略掉次数\(\ge n\)的项后它\(\equiv 1\)。
一个比较难的情况:\(n = 1\),即\(F(x)G(x)\)的常数项为\(1\),答案就是\(F[0]^{-1}\),(\(F\)的常数项的逆元),怎么样,难吧!
好我们下面来看更一般的情况
\[
F(x)G(x) \equiv 1 \ (mod \ x^n)
\]
假设我们现在已经知道了
\[
F(x)G'(x) \equiv 1 \ (mod \ x^{\left\lceil \frac{n}{2} \right\rceil})
\]
那么由于\(F(x)G(x) \equiv 1 \ (mod \ x^n)\),所以\(F(x)G(x)\)必定\(\equiv 1 \ (mod \ x^{\left\lceil \frac{n}{2} \right\rceil})\),所以两式相减得
\[
F(x)(G(x) - G'(x)) \equiv 0 \ (mod \ x^{\left\lceil \frac{n}{2} \right\rceil})
\]
由于\(F(x) \not= 0\),所以
\[
G(x) - G'(x) \equiv 0 \ (mod \ x^{\left\lceil \frac{n}{2} \right\rceil})
\]
然后发现我们回不上去了23333...
然而在这里我们可以直接平方一下
\[
(G(x) - G'(x))^2 \equiv 0 \ (mod \ x^n)
\]
为什么呢?
分类讨论一下
- 对于次数小于\(\left\lceil \frac{n}{2} \right\rceil\)的项,它不管乘什么都是\(0\)
- 对于次数大于\(\left\lceil \frac{n}{2} \right\rceil\)的项,它只有乘一个次数小于\(\left\lceil \frac{n}{2} \right\rceil\)的项才会对上面那个恒等式产生影响,显然这也是\(0\)
我们继续化简,暴力展开
\[
G(x)^2 + G'(x)^2 - 2G(x)G'(x) \equiv 0 \ (mod \ x^n)
\]
因为我们知道\(F(x)G(x) \equiv 1 \ (mod \ x^n)\),两边乘\(F(x)\)得
\[
G(x) + G'(x)^2F(x) - 2G'(x) \equiv 0 \ (mod \ x^n)
\]
移项得
\[
G(x) \equiv 2G'(x) - G'(x) ^ 2 F(x) \ (mod \ x^n)
\]为了好看,我们可以更简单地提一个\(G'(x)\)出来
\[
G(x) \equiv G'(x)(2 - G'(x)F(x)) \ (mod \ x^n)
\]
顺着上面那个柿子递归用\(NTT\)算就好了。
复杂度:听别人说是 \(O(n \ log \ n)\)。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=1e6+10,P=998244353,G=3,IG=(P+1)/G;
inline int fpow(int x,int y){
int ret=1; for (;y;y>>=1,x=1ll*x*x%P) if (y&1) ret=1ll*ret*x%P;
return ret;
}
inline int add(int x,int y){return x+y>=P?x+y-P:x+y;}
inline int sub(int x,int y){return x-y<0?x-y+P:x-y;}
int rev[N];
void init(int len){
for (int i=0;i<len;i++) rev[i]=rev[i>>1]>>1|((i&1)?len>>1:0);
}
void ntt(int *f,int n,int flg){
for (int i=0;i<n;i++) if(rev[i]<i) swap(f[i],f[rev[i]]);
for (int len=2,k=1;len<=n;len<<=1,k<<=1){
int wn=fpow(flg==1?G:IG,(P-1)/len);
for (int i=0;i<n;i+=len){
for (int w=1,j=i;j<i+k;j++,w=1ll*w*wn%P){
int tmp=1ll*w*f[j+k]%P;
f[j+k]=sub(f[j],tmp),f[j]=add(f[j],tmp);
}
}
}
}
int FF[N];
void getinv(int *F,int *G,int n){
if (n==1){G[0]=fpow(F[0],P-2);return;}
getinv(F,G,(int)ceil(n/2.0));
int limit=1; while (limit<=2*n)limit<<=1;
init(limit);
for (int i=0;i<n;i++) FF[i]=F[i];
for (int i=n;i<limit;i++) FF[i]=0;
ntt(FF,limit,1),ntt(G,limit,1);
for (int i=0;i<limit;i++) G[i]=1ll*sub(2,1ll*FF[i]*G[i]%P)*G[i]%P;
ntt(G,limit,-1); int inv=fpow(limit,P-2);
for (int i=0;i<limit;i++) G[i]=1ll*G[i]*inv%P;
for (int i=n;i<limit;i++) G[i]=0;
}
int f[N],inv[N];
int main(){
int n;scanf("%d",&n);
for (int i=0;i<n;i++)scanf("%d",&f[i]);
getinv(f,inv,n);
for (int i=0;i<n;i++)printf("%d ",inv[i]);
return 0;
}
ps: 其实还有个迭代版的......尝试写了一下......绝对*......,总之这样也不慢。