我敢赌,就算你知道怎么做,也必然得调试半天才能 AC。
[Problem Discription] \color{blue}{\texttt{[Problem Discription]}} [Problem Discription]
图片来自洛谷。
[Analysis] \color{blue}{\texttt{[Analysis]}} [Analysis]
显然不可能正面计算。所以被迫正难则反。
把所有三元组分成四类:不考虑有没有边相连;有且只有一条边连接;有且只有两条边连接;三个点形成三元环。
每种情况分别考虑。
- 不考虑有没有边相连。
等价于对所有 ( i , j , k ) s.t. 0 ≤ i < j < k < n (i,j,k) \quad \text{s.t.} \quad 0 \leq i <j<k<n (i,j,k)s.t.0≤i<j<k<n 求出 ∑ legal (i,j,k) A i + B j + C k \sum\limits_{\text{legal (i,j,k)}} Ai+Bj+Ck legal (i,j,k)∑Ai+Bj+Ck。
枚举 k k k,则 ( i , j ) (i,j) (i,j) 只能在 [ 0 , k − 1 ] [0,k-1] [0,k−1] 中取值,共 k ( k − 1 ) 2 \dfrac{k(k-1)}{2} 2k(k−1) 种情况。
对于固定的 k k k, ∑ 0 ≤ i < j < k A i + B j = ∑ 0 ≤ i < k − 1 ( ∑ i < j < k A i + B j ) = ∑ 0 ≤ i < k − 1 ( A i ( k − i − 1 ) + ∑ i < j < k B j ) \sum\limits_{0 \leq i < j <k}Ai+Bj=\sum\limits_{0 \leq i < k-1}\left ( \sum\limits_{i<j<k}Ai+Bj \right )=\sum\limits_{0\leq i <k-1} \left ( Ai(k-i-1)+\sum\limits_{i<j<k}Bj\right ) 0≤i<j<k∑Ai+Bj=0≤i<k−1∑(i<j<k∑Ai+Bj)=0≤i<k−1∑(Ai(k−i−1)+i<j<k∑Bj)
然后把括号内的项展开,可以得到关于 ∑ i 2 \sum i^2 ∑i2, ∑ i \sum i ∑i 的式子,这些式子都是有公式可以 O ( 1 ) O(1) O(1) 计算的。 - 有且只有一条边连接的三元组。
枚举每条边 ( u , v ) s.t. u < v (u,v) \quad \text{s.t.} \quad u<v (u,v)s.t.u<v,则第三个点 w w w 只有三种情况: w < u < v w<u<v w<u<v, u < w < v u<w<v u<w<v, u < v < w u<v<w u<v<w。每种情况下 u , v u,v u,v 的贡献都是确定的,而 w w w 的和是连续正整数的和,可以用公式求出。
注意: 用这种方法求出的三元组包含了第三步和第四步的情况。因此,准确地说,第二种情况是有边相连的三元组。 - 有且只有两条边连接的三元组。
这是最不好想的一种情况。不仅容易漏掉,也不好想解决方法。
正解还是很惊艳的。三个点有且只有两条边连接,必然两条边有一个公共点。枚举这个公共点 u u u,那么 v , w v,w v,w 就只能在和 u u u 有边相连的点集中取值。
问题是,这个点集可能很大,怎么办?
那我们就不要同时考虑 v , w v,w v,w,仅考虑单个点对答案的贡献。
如果 v < u v<u v<u,那么 v v v 前面的系数可能是 A A A 或者 B B B(绝对不会是 C C C)。如果系数是 A A A,那么 w w w 比 v v v 大。在一个有限的点集中,我们很容易知道这样的 w w w 有多少个,因此 A v Av Av 的系数我们就可以求出来(请注意,我们只算 v v v 的贡献,至于 w w w 的和我们先不考虑)。其它情况同理。
枚举点集里的所有点,即可求出第三种情况的贡献。
注意: 第三步里也重复计算了第四步的情况。 - 有三条边连接的三元组。
这部分最简单了。直接用三元组计数的模板即可。
(当然,不会这个模板就是送命。)
现在来考虑容斥系数。分别记四个步骤算出来的结果为 S 1 , S 2 , S 3 , S 4 S_1,S_2,S_3,S_4 S1,S2,S3,S4。
- 所有的三元组都会在第一步中计算且仅计算一次。
- 第二步中,有且仅有一条边连接的三元组仅计算了一次,两条边相连的三元组计算了两次,三条边相连的三元组计算了三次。
- 第三步中,有两条边相连的二元组计算了一次;三条边相连的三元组计算了三次。
- 第四步中,三条边连接的三元组都仅计算了一次。
因此,通过你聪明的大脑,你一定可以发现,答案就是 S 1 − S 2 + S 3 − S 4 S_1-S_2+S_3-S_4 S1−S2+S3−S4。
就这么开心的写代码吧。小心细节不要 WA 哦。
Code \color{blue}{\text{Code}} Code
typedef unsigned long long ll;
const int N=2e5+100;
int n,m,A,B,C,u[N],v[N];
ll ans;
vector<int> edge[N],e[N];
ll pre_sqr(int n){
return 1ull*n*(n+1)/2*(2*n+1)/3;
}
ll pre_sum(int n){
return 1ull*n*(n+1)/2;
}
ll get_sum(int a,int b){
int t=(b-a+1);
return 1ull*(a+b)*t/2;
}
ll get_all(){
ll cnt,tmp1,tmp2,res=0;
for(int j=2;j<n;j++){
// 从 0 到 j-1 中选出两个数
int i=j-1;//写着简单
cnt=pre_sum(i);
tmp1=1ull*i*pre_sum(i-1)-pre_sqr(i-1);
tmp2=pre_sqr(i);
res+=1ull*tmp1*A;
res+=1ull*tmp2*B;
res+=1ull*cnt*C*j;
}
return res;
}//第一步
ll get_minus(){
ll res=0;
for(int i=1;i<=m;i++){
if (u[i]>v[i]) swap(u[i],v[i]);
//(x, u[i], v[i])
if (u[i]>0)
res+=1ull*A*pre_sum(u[i]-1)+1ull*u[i]*(1ull*B*u[i]+1ull*C*v[i]);
//(u[i], x, v[i])
if (v[i]-u[i]>1)
res+=1ull*B*get_sum(u[i]+1,v[i]-1)+(1ull*A*u[i]+1ull*C*v[i])*(v[i]-u[i]-1);
//(u[i], v[i], x)
if (v[i]<n-1)
res+=1ull*C*get_sum(v[i]+1,n-1)+(1ull*A*u[i]+1ull*B*v[i])*(n-1-v[i]);
}
return res;
}//第三步
int ind[N],vistime[N];
ll get_triple(){
ll res=0;
for(int i=1;i<=m;i++){
++ind[u[i]];
++ind[v[i]];
}
for(int i=1;i<=m;i++){
if (ind[u[i]]>ind[v[i]]) swap(u[i],v[i]);
else if ((ind[u[i]]==ind[v[i]])&&(u[i]>v[i])) swap(u[i],v[i]);
edge[u[i]].push_back(v[i]);
}
memset(vistime,-1,sizeof(vistime));//注意这里,不然可能会多算出一些三元组
for(int i=0;i<n;i++){
for(int j:edge[i]) vistime[j]=i;
for(int j:edge[i])
for(int k:edge[j])
if (vistime[k]==i){//因为这里
int t[]={i,j,k};
sort(t,t+3);
res+=1ull*A*t[0]+1ull*B*t[1]+1ull*C*t[2];
}
}
return res;
}//第四步,三元环计数的板子
ll get_add(){
for(int i=1;i<=m;i++){
e[u[i]].push_back(v[i]);
e[v[i]].push_back(u[i]);
}
ll res=0;
for(int u=0;u<n;u++){
e[u].push_back(u);
sort(e[u].begin(),e[u].end());
int x=e[u].size()-1;
if (x==0) continue;
for(int i=0;i<=x;i++){
int v=e[u][i];
if (v<u)
res+=1ull*A*v*(x-i-1)+1ull*B*v*i;
else if (v>u)
res+=1ull*B*v*(x-i)+1ull*C*v*(i-1);
else
res+=1ull*v*(1ull*(x-i)*(x-i-1)/2*A+1ull*B*(x-i)*i+1ull*i*(i-1)/2*C);
}
}//第二步
return res;
}
int main(){
n=read();m=read();
A=read();B=read();C=read();
for(int i=1;i<=m;i++){
u[i]=read();
v[i]=read();
}
ans=get_all()-get_minus()+get_add()-get_triple();
cout<<ans<<endl;
return 0;
}
最后,Good luck to you。