一个神奇的东西。今年NOI考了,算是填个坑吧。话说去年徐神在林荫集训的时候考场上自己把这东西推了出来(sto 徐神 orz)
仅仅适用于有向无环图。
令 \(\omega(P)\) 表示路径 \(P\) 上的边权积,\(e(u,v)\) 表示 \(u\) 到 \(v\) 的所有路径额的 \(\omega\) 值之和,即 \(\sum \omega(P:u\rightarrow v)\)。有两个大小为 \(n\) 的集合, 分别为起点集合 \(A\) 和 终点集合 \(B\), 令矩阵 \(M\) 为:
\[M=\left(\begin{matrix}e(A_1,B_1)&e(A_1,B_2)&...&e(A_1,B_n)\\. & &&.\\.&&&.\\.&&&.\\e(A_n,B_1)&e(A_n,B_2)&...&e(A_n,B_n)\end{matrix}\right) \]再令 \(S:A\rightarrow B\) 为从 \(A\) 到 \(B\) 的一组不相交路径, \(\sigma(S)\) 表示一个排列,\(\S_i\) 表示从 \(A_i\) 到 \(B_{\sigma(S)_i}\) 的路径,且对于 \(i\neq j\), \(S_i,S_j\) 不相交。 让 \(\mu(\sigma)\) 表示 \(\sigma\) 中的逆序对个数,则:
\[\det M = \sum_{S:A\rightarrow B} (-1)^{\mu(\sigma(S))} \prod_{i=1}^n \omega(S_i) \]证明?OI无证明 大概是写出行列式的的表达式然后推到,最后构造一个双射证上面那个式子里的 \(S\) 定义换成相交路径就变成 0, 反正没啥用我具体的也不会就不写了。
洛谷版题:
网格上路径单调,只有 \(\sigma = \{1,2,3,...,n\}\) 一种情况才能相交。我们设所有边权为 \(1\), \(e(a_i,b_j)\) 就是个组合数学问题,在 \(b_j-a_i+n-1\) 步里选 \(n-1\)步横着走。
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cstring>
using namespace std;
const int N = 105, mod = 998244353;
int f[N][N], m, n;
inline int power(int a, int b) {
int k = b, y = a, t = 1;
while (k) {
if (k & 1) t = (1ll * t * y) % mod;
y = (1ll * y * y) % mod; k >>= 1;
} return t;
}
inline int det() {
int ans = 1, sg = 1;
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
for (int j = i + 1; j <= n; ++j) {
while (f[j][i]) {
const int tmp = (1ll * f[i][i] * power(f[j][i], mod - 2)) % mod;
for (int k = i; k <= n; ++k)
f[i][k] = (1ll * f[i][k] - 1ll * tmp * f[j][k]) % mod + mod % mod;
swap(f[i], f[j]); sg = -sg;
}
} if (!f[i][i]) return 0;
ans = (1ll * ans * f[i][i]) % mod;
} return (ans * sg + mod) % mod;
}
int fac[2000005], invfac[2000005], a[N], b[N];
inline int C(int n, int m) {
if (n < m) return 0;
return ((1ll * (1ll * fac[n] * invfac[m]) % mod) * invfac[n - m]) % mod;
}
int main() {
fac[0] = 1;
for (int i = 1; i <= 2000000; ++i) fac[i] = (1ll * i * fac[i - 1]) % mod;
invfac[2000000] = power(fac[2000000], mod - 2);
for (int i = 1999999; ~i; --i) invfac[i] = (1ll * (i + 1) * invfac[i + 1]) % mod;
int T; scanf("%d", &T);
while (T--) {
scanf("%d%d", &m, &n);
for (int i = 1; i <= n; ++i) scanf("%d%d", &a[i], &b[i]);
memset(f, 0, sizeof f);
for (int i = 1; i <= n; ++i)
for (int j = 1; j <= n; ++j)
f[i][j] = C(m - 1 + b[j] - a[i], m - 1);
printf("%d\n", det());
} return 0;
}