Gravatar
RpUtl
积分:1990
提交:219 / 414

Pro4398  孤独摇滚!

一个组合计数比较好的题。

恰好一次都不出现的方案数,其实可以容斥成“出现至少 $k$ 次”的方案数(下文表示为 $f_k$),具体的,可以表示为 $\sum_{i=0}(-1)^if_{i}$,简单容斥不在阐述。

对于至少出现 $k$ 次的方案数,其实可以先生成 $k$ 个段,然后插入到最终的序列里,把每个段缩成一个位置,原本有 $n$ 个位置,$4k$ 个位置被缩进段了,$k$ 个段缩成了一个位置,还剩下 $n-4k+k=n-3k$ 个位置,要选 $k$ 个位置,就是 $C_{n-3k}^k$。

对于剩下的部分,其实就是求出将四种数填满 $n-4k$ 个位置,且剩下每种数都不超过 $a/b/c/d-k$ 次。下文方便讨论,$n\gets n-4k,a,b,c,d$ 各自减去 $k$。

对于 $a+b+c+d=n$ 的情况,实际上是多重集的排列数,即 $\frac{n!}{a!b!c!d!}$。

对于 $a+b+c+d\ge n$ 的情况,实际上可以枚举 $a'\le a,b'\le b,c'\le c,d'\le d$,满足 $a'+b'+c'+d'=n$,然后产生 $\frac{n!}{a'!b'!c'!d'!}$ 的方案,实际上做四次卷积即可解决,这个做法需要外层枚举一个 $k$,内层做卷积,复杂度为 $O(n^2\log n)$。

实际上一个更优的做法,枚举 $x=a'+b'$,则 $n-x=c'+d'$,枚举 $y=a'$,则 $x-y=b'$,注意到 $a'\in [0,a],b'\in [0,b]$,则对于 $y$ 合法取值的限制实际上是和 $x$ 相关的某个区间,可以 $O(1)$ 算法,对于 $c'+d'$ 的部分同理,所以只需要枚举一个 $k$,枚举一个 $x$,然后预处理出组合数的前缀和即可 $O(1)$ 回答,时间复杂度为 $O(n^2)$。


2026-05-09 22:26:32    
我有话要说
暂无人分享评论!