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Grakn Forces I Bitwise Magic[思维][FWT]

盖锦程
2023-12-01

刚才可能进行了个不完全统计,这题在网上的题解只有一篇
cf上的改过的中国人不少?看来大家都太鸽子了
没脑子的博主应该搬的是老K的做法/kk,看起来lk鸽鸽没写题解
题意:给你n个数, K < = a i < 2 C K<=a_i<2^C K<=ai<2C进行K次操作,然后每次操作随机选定一个数-1,问最后n个数的异或和等于 [ 0 , 2 C ) [0,2^C) [0,2C)中每个数的概率
n < = 2 16 , C , K < = 16 n<=2^{16},C,K<=16 n<=216,C,K<=16
首先找到最小的一个D满足 2 D > = K 2^D>=K 2D>=K
然后如果C=D,我们求 C ′ = C + 1 C'=C+1 C=C+1的答案,最后特判一下就好了
于是,我们可以找出 ( C − D + 1 ) ∗ 2 D + 1 (C-D+1)*2^{D+1} (CD+1)2D+1不同的 x ⨁ x , x ⨁ ( x − 1 ) , . . , x ⨁ ( x − k ) x\bigoplus x,x\bigoplus (x-1),..,x\bigoplus (x-k) xx,x(x1),..,x(xk)
我们对于前C-D位-1异或相同的先进行一次统一处理
处理出 a r i , j , k ar_{i,j,k} ari,j,k表示-1造成的影响是前C-D为后i位反转,后D位异或和为j,用了k个数的方案
注意, j > = 2 D j>=2^D j>=2D表示“造成的影响”生效了,否则没效果,毕竟两个前C-D后i位变换撞在一起相当于没有了,代码中的ar存的是FWT的值
注意,这里的FWT比较特别,类似子集卷积那样,是先FWT再对每维进行形式幂级数操作的形式
这一部分的复杂度是 O ( C 6 ) O(C^6) O(C6),包括但不限于 K 2 ∗ l o g 2 n K^2*log_2n K2log2n的多项式快速幂等
接下里就是合并了
如果我们把前C-D位和后D位分开看,并且前C-D的二进制用一种特殊的方式定义,事情就会变得简单了
注意最后要FWT回来
这里的复杂度是 O ( 2 C ∗ C 2 ) O(2^C*C^2) O(2CC2)
总复杂度: O ( 2 C ∗ C 2 + C 6 ) O(2^C*C^2+C^6) O(2CC2+C6),orz lk强强
博猪因为代码中的一个小问题调了好久,自闭了/kk
你采用FFT来进行poly_mul和poly_inv的话复杂度就是4*(2C*C+C5)

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int Mod=998244353;
int n,K,C,D;
#define L 17
int ar[L][L<<1][L];
int inv[L];
int po[L][L<<1],B[L<<1][L];
int odd[32];
int pre[1<<16],all[1<<16];

namespace modular{
	int dec(int a,int b){return a-b<0?a-b+Mod:a-b;}
	int add(int a,int b){return a+b>=Mod?a+b-Mod:a+b;}
	int mul(int a,int b){return 1ll*a*b%Mod;}
	int Fast_Pow(int a,int b){
		int res=1;
		while(b){
			if(b&1)res=1ll*res*a%Mod;
			a=1ll*a*a%Mod;
			b>>=1;
		}
		return res;
	}
}using namespace modular;
void init(int i,int z){
	for(int j=0;j<(1<<(D+1));++j)
		if(odd[((1<<(D+1))-1-j)&z])po[i][j]=dec(0,inv[i]);
		else po[i][j]=inv[i];
}
int to[L];
void Mul(int *A,int *B,int *C){
	memset(to,0,sizeof(int)*(K+1));
	for(int i=0;i<=K;++i)
		for(int j=0;j<=K-i;++j)to[i+j]=add(to[i+j],mul(A[i],B[j]));
	memcpy(C,to,sizeof(int)*(K+1));
}
void Div(int *A,int *B,int *C){
	int t=Fast_Pow(B[0],Mod-2);
	for(int i=0;i<=K;++i){
		int tmp=A[i];
		for(int j=1;j<=i;++j)tmp=dec(tmp,mul(B[j],to[i-j]));
		to[i]=mul(tmp,t);
	}
	memcpy(C,to,sizeof(int)*(K+1));
}
void Fast_Pow(int *res,int *a,int b){
	while(b){
		if(b&1)Mul(res,a,res);
		Mul(a,a,a);
		b>>=1;
	}
}
int cnt[16][L];
void solve(int tmp,int c){
	if(!cnt[tmp][c])return;
	int zjr=cnt[tmp][c];
	tmp+=(1<<(c+D));int pre=tmp;
	for(int i=0;i<=K;++i){
		int z=(pre^tmp)&((1<<D)-1);
		if(!(tmp&(1<<(c+D))))z+=(1<<D);
		init(i,z);
		tmp--;
		for(int j=0;j<(1<<(D+1));++j)B[j][i]=po[i][j];
	}
	for(int i=0;i<(1<<(D+1));++i)Fast_Pow(ar[c][i],B[i],zjr);
}

int lowbit(int x){return x&(-x);}

inline void rd(int &x){
	x=0;char ch=getchar();
	while(ch<'0'||ch>'9')ch=getchar();
	while(ch>='0'&&ch<='9'){
		x=x*10+ch-'0';
		ch=getchar();
	}
}

int bel[1<<16],F[1<<16][L],ans[1<<16],fjz[1<<16],pf[16];
void FWT(int *A){
	for(int i=1;i<(1<<D);i<<=1)
		for(int j=0;j<(1<<D);j+=(i<<1))
			for(int k=0;k<i;++k){
				int x=add(A[j+k],A[j+k+i]);
				int y=dec(A[j+k+i],A[j+k]);
				A[j+k]=mul(x,inv[2]);
				A[j+k+i]=mul(y,inv[2]);
			}
}

int main(){
	int Ans=0;
	pf[0]=1;
	for(int i=1;i<16;++i)pf[i]=pf[i-1]^(1<<i);
	for(int i=0;i<16;++i)bel[1<<i]=i;
	for(int i=1;i<32;++i)odd[i]=odd[i^lowbit(i)]^1;
	inv[0]=inv[1]=1;
	for(int i=2;i<L;++i)inv[i]=mul(inv[Mod%i],Mod-Mod/i);
	for(int i=2;i<L;++i)inv[i]=mul(inv[i-1],inv[i]);
	rd(n);rd(K);rd(C);
	int x;
	D=0;while((1<<D)<K)D++;
	bool flag=false;
	if(C==D){
		flag=true;
		C++;
	}
	for(int i=1;i<=n;++i){
		rd(x);
		Ans^=x;
		all[x]++;
	}
	pre[0]=0;
	for(int i=1;i<(1<<(C-D));++i)pre[i]=bel[lowbit(i)];
	for(int i=0;i<(1<<(C-D));++i)
		for(int j=0;j<(1<<D);++j)
			cnt[j][pre[i]]+=all[(i<<D)|j];
	for(int i=0;i<C-D;++i)
		for(int j=0;j<(1<<(D+1));++j)ar[i][j][0]=1;
	for(int i=0;i<(1<<D);++i)
		for(int j=0;j<C-D;++j)solve(i,j);
	for(int i=0;i<C-D;++i)
		for(int j=0;j<(1<<D);++j)
			for(int k=0;k<=K;++k){
				int t1=add(ar[i][j][k],ar[i][j+(1<<D)][k]);
				int t2=dec(ar[i][j+(1<<D)][k],ar[i][j][k]);
				ar[i][j][k]=mul(t1,inv[2]);ar[i][j+(1<<D)][k]=mul(t2,inv[2]);
			}
	for(int i=0;i<(1<<D);++i){
		F[i][0]=1;
		for(int j=0;j<C-D;++j)Mul(F[i],ar[j][i],F[i]);
		ans[i]=F[i][K];
		for(int j=1;j<(1<<(C-D));++j){
			Div(F[((j^lowbit(j))<<D)|i],ar[pre[j]][i],F[(j<<D)|i]);
			Mul(F[(j<<D)|i],ar[pre[j]][i|(1<<D)],F[(j<<D)|i]);
			ans[(j<<D)|i]=F[(j<<D)|i][K];
		}
	}
	for(int i=0;i<(1<<(C-D));++i){
		int sta=0;
		for(int j=0;j<(C-D);++j)
			if(i&(1<<j))sta^=pf[j];
		FWT(ans+i*(1<<D));
		for(int j=0;j<(1<<D);++j)fjz[(sta<<D)^j^Ans]=ans[i*(1<<D)+j];
	}
	int fact=1;
	for(int i=1;i<=K;++i)fact=mul(fact,i);
	fact=mul(fact,Fast_Pow(n,1ll*(Mod-2)*K%(Mod-1)));
	if(flag)C--;
	for(int i=0;i<(1<<C);++i)printf("%d ",mul(fact,fjz[i]));
	return 0;
}/*
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