atcoder [Road of the King] 题解(DP好题)

题面

简要题意:有一个 n n n 个点的图,目前一条边都没有。有一个人在 1 1 1 号点要进行 m m m 次移动, 终点不必是 1 1 1 号点。加入第 i i i 次的从 u u u 移动到了 v v v, 那么 u u u v v v 之间出现一条有向边。问一共有多少序列满足最后 n n n 个点组成的图 是一个强联通图。答案对 1 0 9 + 7 10^9 + 7 109+7 取模。 1 ≤ n , m ≤ 300 1 \leq n,m \leq 300 1nm300

分析:
        注意到一个性质,就是如果要形成强联通图,那么所有的点都要和 1 1 1 能够相互到达。因为是从 1 1 1 出发,所以序列里所有的点 1 1 1 都可以到达,只要这 n n n 个点都能到达 1 1 1 ,那么这 n n n 个点组成的图就一定是一个强联通图。 我们根据这条性质来划分状态。

        设 d p i , j , k dp_{i, j, k} dpi,j,k 表示当前已经走了 i i i 步,涉及到的点有 j j j 个, 跟 1 1 1 形成强联通的点有 k k k 个。注意当前点可以看做是没有跟 1 1 1 形成强联通的点。我们考虑转移:

        如果下一步走到了一个没有跟 1 1 1 形成强联通但是已经设计的点,那么有 ( j − k ) × d p i , j , k → d p i + 1 , j , k (j - k) \times dp_{i,j, k} \rightarrow dp_{i+1, j, k} (jk)×dpi,j,kdpi+1,j,k

        如果下一步走到了一个跟 1 1 1 形成强联通的点,那么所有涉及到的点都会和 1 1 1 形成强联通,有 k × d p i , j , k → d p i + 1 , j , j k \times dp_{i, j, k} \rightarrow dp_{i+1, j, j} k×dpi,j,kdpi+1,j,j

        如果下一步走到了一个还未涉及到的点,那么有 ( n − j ) × d p i , j , k → d p i + 1 , j + 1 , k (n-j) \times dp_{i,j, k} \rightarrow dp_{i+1,j+1,k} (nj)×dpi,j,kdpi+1,j+1,k

        最后输出 d p m , n , n dp_{m,n,n} dpm,n,n 就好了。

#include
#define N 310
#define LL long long
#define mod 1000000007
using namespace std;
int n, m;
LL dp[N][N][N];// dp[i][j][k] 表示走了i步,已经拓展了j个点, 能与1形成强联通的点数为k 的方案数 
int main(){
	cin >> n >> m;
	dp[0][1][1] = 1LL;
	for(int i = 0; i <= m; i++){
		for(int j = 1; j <= n; j++){
			for(int k = 1; k <= j; k++){
				dp[i + 1][j + 1][k] = (dp[i + 1][j + 1][k] + dp[i][j][k] * (1LL * (n - j))) % mod;
				dp[i + 1][j][k] = (dp[i + 1][j][k] + dp[i][j][k] * (1LL * (j - k))) % mod;
				dp[i + 1][j][j] = (dp[i + 1][j][j] + dp[i][j][k] * (1LL * k)) % mod;
			}
		}
	}
	cout << dp[m][n][n] << endl;
	return 0;
}

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