[CFR528(div1)E]Beautiful Matrix(容斥+DP+树状数组)

给一个n*n的矩阵,保证:(1)每行都是一个排列 (2)每行每个位置和上一行对应位置不同。求这个矩阵在所有合法矩阵中字典序排第几。
考虑类似数位DP的做法,枚举第几行开始不卡限制,那么显然之前的行都和题给矩阵相同,之后都是错排。
现在要求的就是,当前行在所有与上一行不交的排列中字典序排第几。
同样考虑数位DP,从后往前枚举到当前位开始不卡限制。用两个树状数组分别维护:(1)这一位之后的数组成的集合 (2)这一位之后当前行和上一行均有的数的集合。
那么分当前这位是否使用上一行这一位之后存在的数讨论,现在要求的就是:在后n-i个位置中,有j个数可能会与上一行重合(也就是(2)中的数),的方案数。
也就是:i位排列有j位要求错位的方案数dp[i][j]。
我们有:dp[i][j]=dp[i][j-1]-dp[i-1][j-1]。
(或者列出容斥DP式子,发现是一个卷积形式,于是NTT即可)

 1 #include<cstdio>
 2 #include<cstring>
 3 #include<algorithm>
 4 #define rep(i,l,r) for (int i=(l); i<=(r); i++)
 5 typedef long long ll;
 6 using namespace std;
 7 
 8 const int N=2010,mod=998244353;
 9 int n,ans,b[N],a[N][N],fac[N],dp[N][N],p[N];
10 
11 struct BIT{
12     int c[N],sum;
13     void clear(){ sum=0; memset(c,0,sizeof c); }
14     void add(int x){ sum++; for (; x<=n; x+=x&-x) c[x]++; }
15     int que(int x){ int res=0; for (; x; x-=x&-x) res+=c[x]; return res; }
16 }t,T;
17 
18 void init(){
19     fac[0]=1; rep(i,1,n) fac[i]=1ll*fac[i-1]*i%mod;
20     dp[1][0]=1;
21     rep(i,2,n){
22         dp[i][0]=fac[i];
23         rep(j,1,i) dp[i][j]=(dp[i][j-1]-dp[i-1][j-1]+mod)%mod;
24     }
25     p[0]=1; rep(i,1,n) p[i]=1ll*p[i-1]*dp[n][n]%mod;
26 }
27 
28 void add(int x){ if (++b[x]==2) T.add(x); }
29 void inc(int &x,int y){ x+=y; (x>=mod)?x-=mod:0; }
30 
31 int main(){
32     freopen("1085g.in","r",stdin);
33     freopen("1085g.out","w",stdout);
34     scanf("%d",&n);
35     rep(i,1,n) rep(j,1,n) scanf("%d",&a[i][j]);
36     init(); int sm=0;
37     rep(i,1,n) sm=(sm+1ll*fac[n-i]*(a[1][i]-1-t.que(a[1][i]-1)))%mod,t.add(a[1][i]);
38     ans=1ll*sm*p[n-1]%mod;
39     rep(i,2,n){
40         t.clear(); T.clear(); sm=0; memset(b,0,sizeof(b));
41         for (int j=n; j; j--){
42             add(a[i][j]); add(a[i-1][j]); t.add(a[i][j]);
43             int x=T.que(a[i][j]-1),y=t.que(a[i][j]-1)-x,z=T.sum;
44             if (b[a[i-1][j]]==2 && a[i-1][j]<a[i][j]) x--;
45             if (b[a[i-1][j]]==2) z--;
46             sm=(sm+1ll*x*dp[n-j][z-1]%mod+1ll*y*dp[n-j][z]%mod)%mod;
47         }
48         inc(ans,1ll*sm*p[n-i]%mod);
49     }
50     printf("%d\n",ans);
51     return 0;
52 }

 

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