环上计数+计数转概率:ABC318EX

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https://atcoder.jp/contests/abc318/tasks/abc318_h

先转为概率, fif_i 表示 ii 个点两人都AC的概率, gig_i 表示恰好一个人AC的概率。

两个人都AC,只能为全部自环, fi=1i!f_i=\frac 1 {i!}

现在求 gng_n 。然后有个定理, nn 个点形成的图形, nn 所在的环的大小在 [1,n][1,n] 内随机生成。(很好证明)

然后考虑枚举 nn 所在的环大小为 ii ,先考虑由 ff 推向 gg 的情况。剩下 nin-i 个点两个人都AC,所以为 fnif_{n-i} 。那么当前这个环只能有一个人AC,所以环大小至少为2。

此时谁AC都可以,所以最小的那条边有两个选择,即 2i\frac 2 i 。因此 fgf\to g 的答案为:

gn=i=2n2ifnin\Large g_n=\frac{\sum_{i=2}^n\frac 2 if_{n-i}}n

现在考虑 ggg\to g 的贡献。之后的贡献为 gnig_{n-i} 。发现他已经保证了恰好一个人AC,而且已经确定了这个人是谁。那么当前这个环的选择唯一,但大小可以使1,因为即使两个人在这个环内同时AC也无所谓。

gn=i=1n1ignin\Large g_n=\frac{\sum_{i=1}^n\frac 1 ig_{n-i}}n

结合起来就是:

gn=i=1n(2ifni(i1)+1igni)n\Large g_n=\frac{\sum_{i=1}^n(\frac 2 if_{n-i}\small{(i\ne 1)}\Large+\frac 1 ig_{n-i})}n

ai=2ia_i=\frac 2 i a1=0a_1=0bi=1ib_i=\frac 1 i

然后上面就变成了:

gn=i=1n(aifni+bigni)n\Large g_n=\frac{\sum_{i=1}^n(a_if_{n-i}+b_ig_{n-i})}n

前面NTT,后面是个分治NTT即可。