bzoj1002[FJOI2007]轮状病毒(生成树计数)

Description
  轮状病毒有很多变种,所有轮状病毒的变种都是从一个轮状基产生的。一个N轮状基由圆环上N个不同的基原子
和圆心处一个核原子构成的,2个原子之间的边表示这2个原子之间的信息通道。如下图所示
bzoj1002[FJOI2007]轮状病毒(生成树计数)_第1张图片
  N轮状病毒的产生规律是在一个N轮状基中删去若干条边,使得各原子之间有唯一的信息通道,例如共有16个不
同的3轮状病毒,如下图所示
bzoj1002[FJOI2007]轮状病毒(生成树计数)_第2张图片
  现给定n(N<=100),编程计算有多少个不同的n轮状病毒
Input
  第一行有1个正整数n
Output
  计算出的不同的n轮状病毒数输出
Sample Input
3
Sample Output
16
HINT
Source


题面粘的比较蠢

答案会爆 l o n g   l o n g long\ long long long,而且直接用矩阵树定理要用高精度实现乘法
复杂度不知道过不过的去?(没试过
网上都是递推的做法
f [ n ] = 3 ∗ f [ n − 1 ] − f [ n − 2 ] + 2 f[n]=3*f[n-1]-f[n-2]+2 f[n]=3f[n1]f[n2]+2
f [ n ] f[n] f[n]表示 n n n的答案

这个式子怎么来的呢?
(由于画图不方便(懒),就随便 b b bb bb一下了

可以发现这个图的基尔霍夫矩阵对角线除了第一项是 n − 1 n-1 n1,其他全是 3 3 3,第一行第一列其他项是 − 1 -1 1,其他位置在每一行的 3 3 3两边各有一个 − 1 -1 1,(第二行左边和最后一行右边是需要跨越边界的)

现在就是要求这个矩阵去掉一行一列的行列式
显然去掉第一行第一类

求剩下矩阵的行列式我们对第一行拉普拉斯展开

之后我们尽量把矩阵消成一类特殊矩阵的形式
:对角线为 3 3 3,两侧为 − 1 -1 1

通过这种矩阵的行列式推出我们要求的矩阵

拉普拉斯展开后大概有三个子矩阵,一个是直接就是满足条件,还有两个需要再次拉普拉斯展开,得到一个 ( − 1 ) x (-1)^x (1)x和上述特殊矩阵

然后就可以得到递推式了

最后用高精度实现

#include
using namespace std;
#define rep(i,j,k) for(int i = j;i <= k;++i)
#define repp(i,j,k) for(int i = j;i >= k;--i)
#define rept(i,x) for(int i = linkk[x];i;i = e[i].n)
#define P pair
#define Pil pair
#define Pli pair
#define Pll pair
#define pb push_back 
#define pc putchar
#define mp make_pair
#define file(k) memset(k,0,sizeof(k))
#define ll long long
int rd()
{
    int sum = 0;char c = getchar();bool flag = true;
    while(c < '0' || c > '9') {if(c == '-') flag = false;c = getchar();}
    while(c >= '0' && c <= '9') sum = sum * 10 + c - 48,c = getchar();
    if(flag) return sum;
    else return -sum;
}
struct point{int num,a[200];}f[110];
int fl,n;
void work(int x)
{
	int t = f[x-2].num;
	f[x].num = f[x-1].num;
	rep(i,1,f[x].num) f[x].a[i] = f[x-1].a[i]*3;
	rep(i,1,f[x].num) if(f[x].a[i] >= 10) f[x].a[i+1] += f[x].a[i]/10,f[x].a[i]%=10;
	if(f[x].a[f[x].num+1] != 0) f[x].num++;
	rep(i,1,f[x-2].num)
	{
		f[x].a[i] -= f[x-2].a[i];
		if(f[x].a[i] < 0) f[x].a[i] += 10,f[x].a[i+1]--;
	}
	while(f[x].a[++t] < 0) f[x].a[t] += 10,f[x].a[t+1]--;
	while(f[x].a[f[x].num] == 0) f[x].num--;
	f[x].a[1] += 2;t = 0;
	while(f[x].a[++t] >= 10) f[x].a[t] -= 10,f[x].a[t+1]++;
	while(f[x].a[f[x].num+1] > 0) f[x].num++;
}
int main() 
{
	n = rd();fl = 0;
	f[1].a[1] = 1;f[2].a[1] = 5;f[1].num = f[2].num = 1; 
	rep(i,3,n) work(i);
    repp(i,f[n].num,1) printf("%d",f[n].a[i]);
	return 0;
}

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