P7044-[MCOI-03]括號【組合數學】

Quant-Ask發表於2020-10-31

正題

題目連結:https://www.luogu.com.cn/problem/P7044?contestId=36089


題目大意

一個括號序列,0級偏值定義為其中不合法的括號數量。
k k k級偏值定義為它所有子串的 k − 1 k-1 k1級偏值的和。
求這個括號序列的 k k k級偏值。


解題思路

後文中我們定義 G ( x , y ) = C x + y − 1 y G(x,y)=C_{x+y-1}^y G(x,y)=Cx+y1y

考慮每一對括號的貢獻,不合法情況為只選擇左括號或者只選擇右括號。我們設他們為 [ l , r ] [l,r] [l,r],那麼只包含左括號就是 L ∈ [ 1 , l ] , R ∈ [ l , r − 1 ] L\in[1,l],R\in[l,r-1] L[1,l],R[l,r1]的區間。轉換到 k k k階就是 G ( l , k ) G(l,k) G(l,k)

右邊就不同了,我們觀察一下每個階時的值

r-3r-2r-1rr+1
11100
12333
136912

不難發現到後面 ( x , y ) (x,y) (x,y)這個位置就是 G ( x , y ) − G ( x − r + l − 1 , y ) G(x,y)-G(x-r+l-1,y) G(x,y)G(xr+l1,y)

用組合數統計答案即可。

時間複雜度 O ( n log ⁡ n ) O(n\log n) O(nlogn)(線性預處理逆元可以做到 O ( n ) O(n) O(n)


c o d e code code

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<stack>
#define ll long long
using namespace std;
const ll N=2e6+10,XJQ=998244353;
ll n,k,ans,fac[N],inv[N];
char s[N];stack<int> S; 
ll power(ll x,ll b){
	ll ans=1;
	while(b){
		if(b&1)ans=ans*x%XJQ;
		x=x*x%XJQ;b>>=1;
	}
	return ans;
}
ll G(ll n,ll m){
	if(n<=0||m<0)return 0;
	n=n+m-1;return fac[n]*inv[m]%XJQ*inv[n-m]%XJQ;
}
ll solve(ll l,ll r,bool op){
	ll ans=1;
	if(op)l=n-l+1,r=n-r+1,swap(l,r);
	ans=(G(r,k)-G(l-1,k)+XJQ)%XJQ;
	return ans;
} 
int main()
{
	scanf("%lld%lld",&n,&k);
	ll lim=max(n,k);fac[0]=inv[0]=1;
	for(ll i=1;i<=2*lim;i++){
		fac[i]=fac[i-1]*i%XJQ;
		inv[i]=power(fac[i],XJQ-2);
	}
	scanf("%s",s+1);
	for(ll i=1;i<=n;i++){
		if(s[i]=='(')S.push(i);
		else{
			if(!S.empty()){
				ans=(ans+solve(1,S.top(),0)*solve(S.top(),i-1,1)%XJQ)%XJQ;
				S.pop();
			}
			else ans=(ans+solve(1,i,0)*solve(i,n,1)%XJQ)%XJQ;
		}
	}
	while(!S.empty())S.pop();
	for(ll i=n;i>=1;i--){
		if(s[i]==')')S.push(i);
		else{
			if(!S.empty()){
				ans=(ans+solve(S.top(),n,1)*solve(i+1,S.top(),0)%XJQ)%XJQ;
				S.pop();
			}
			else ans=(ans+solve(1,i,0)*solve(i,n,1)%XJQ)%XJQ;
		}
	}
	printf("%lld",ans);
}

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