求逆
求\(A(x)B(x)\equiv 1(mod\;x^n)\),下文為了方便表述把n/2
已知\(A(x)C(x)\equiv 1(mod\;x^n)\),倍增求\(A(x)B(x)\equiv 1(mod\;x^{2n})\),下文為了方便把(x)省掉
\(A(B-C)\equiv 0(mod\;x^n)\)
\(A^2(B-C)^2\equiv 0(mod\;x^{2n})\)
\(A(B-C)^2\equiv 0(mod\;x^{2n})\)
\(AB^2-2ABC+AC^2\equiv 0(mod\;x^{2n})\)
\(B-2C+AC^2\equiv 0(mod\;x^{2n})\)
\(B\equiv 2C-AC^2(mod\;x^{2n})\)
求導
求\(A'(x)\),本質是求一點的斜率,定義\(A_i=A(x)[x^i]\)
\(A'(x)=\frac{\sum A_i((x+\Delta)^i-x^i}{\Delta}\)
當\(\Delta\rightarrow0\)時\(A'(x)=\sum_{i>=1} iA_ix^{i-1}\)
復合函數求導
\(G(x)=F(A(x)),G'(x)=F'(A(x))A'(x)\)
這個的意義是以x為自變量的導,而\(F'(A(x))\)的意義是以A(x)為自變量的導
所以ln中求的是G'(x),牛頓迭代把A當作自變量求的是F'(A(x))
積分
是不定積分,即求導的逆運算
\(\int A(x)=\sum_{i>=1} \frac{1}{i}x^iB_{i-1}\)
積分后再求導常數項會消失
ln
求\(G(x)=ln(F(x))\),具體的意義是什么並不是很知道
復合函數求導:\(G(x)=F(A(x))\),\(G'(x)=F'(A(x))A'(x)\),並且有\(ln'(x)=\frac{1}{x}\)
\(G'(x)=\frac{F'(x)}{F(x)}\)
\(G(x)=\int \frac{F'(x)}{F(x)}\)
牛頓迭代
對於普通的多項式\(A(x)\)求零點x,設上一次求得的是x0(不一定是零點)
在\((x0,f(x0))\)處做切線,斜率為\(f'(x0)\),則根據簡單三角函數有
\(\frac{f(x0)}{x0-x}=f'(x0)\)
\(x=x0-\frac{f(x0)}{f'(x0)}\)
牛頓迭代求的是近似解,但
exp
先不考慮精度,求\(B(x)=e^{A(x)}(mod\;x^n)\)
\(ln(B(x))=A(x)(mod\;x^n)\)
\(ln(B(x))-A(x)=0(mod\;x^n)\)
把B當作變量,A當作常數並不知道為什么可以這樣
設\(F(B(x))=ln(B(x))-A(x)\),則\(F'(B(x))=\frac{1}{B(x)}\)(函數相加的導數=分別的導數和,A看作常數了所以是0)
把n/2,代牛頓迭代的式子,設\(C(x)\)是模\(x^n\)下的解,求模\(x^{2n}\)下的解\(B(x)\)
\(B(x)=C(x)-C(x)(ln(C(x))-A(x))(mod\;x^{2n})\)
\(B(x)=C(x)(1-ln(C(x))+A(x))(mod\;x^{2n})\)
正確性證明
泰勒展開:
x即\(B(x)\),x0即\(C(x)\),相減之后前n項是0,平方之后前2n項是0,於是被模掉了(
所以只剩前兩項了,根據牛頓迭代的定義
發現取的就是前兩項,現在只剩前兩項了,所以是精確解(
其實模完之后變成了一條直線,所以可以求解
n^2lnexp
模數不是ntt模數時可以用,也有學的必要
https://www.cnblogs.com/gmh77/p/13162153.html
exp
設\(g(x)=e^{f(x)}\),設\(g_n\)為\(g(x)[x^n]\),\(f_n\)為\(f(x)[x^n]\)
\(g(x)=e^{f(x)}\)
\(g'(x)=e^{f(x)}f'(x)\)
因為\(f'(x)=\sum{i*x^{i-1}f_i}\)
所以\(xf'(x)=\sum_{i>=1}{i*x^if_i}\)
\(ng_n=\sum_{i=0}^{n}{g_{n-i}if_i}\)
硬點g0=1,然后即可n^2求得exp
原因是f(x)沒有常數項(否則求不出來),所以\(e^x\)展開后只有\(\frac{x^0}{0!}=1\)
ln
\(ng_n=\sum_{i=0}^{n-1}{g_{n-i}if_i}+nf_n\)
\(nf_n=ng_n-\sum_{i=0}^{n-1}{g_{n-i}if_i}\)
快速冪
先ln,乘上系數后exp
lnexp來搞是線性卷積,dft再乘k是循環卷積
時間復雜度
上面的那一坨都是nlogn的,但是常數略大
調試方法&注意事項
一定要把不用的位置清空,相乘長度開到長度和
兩個長度為N的多項式相乘時一定要把[N,2N-1]清空
調試小技♂巧:
快速冪->exp->ln->求導積分求逆->NTT,從后往前調試
要測小數據和中數據,多測幾遍+改n和len看有沒有變
ln再exp和exp再ln結果不變,可以利用這點來查錯
可以在不用的位上加一些數看答案是否會改變
exp的組合意義:\(e^x=\sum \frac{x^i}{i!}\),所以可以手玩判斷exp是否寫對
如果exp對了而ln+exp/exp+ln錯了那就是數組沒有清空
例題
6712.【2020.06.09省選模擬】題3
題解
推式子省略,變成快速冪
code
#include <bits/stdc++.h>
#define fo(a,b,c) for (a=b; a<=c; a++)
#define fd(a,b,c) for (a=b; a>=c; a--)
#define C(n,m) (jc[n]*Jc[m]%998244353*Jc[(n)-(m)]%998244353)
#define mod 998244353
#define Mod 998244351
#define G 3
#define ll long long
#define file
using namespace std;
ll A2[524288],a[524288],b[524288],c[524288],w[524288],S,T,n,m,s;
int a2[20][524288],i,j,k,l,N,len;
ll qpower(ll a,int b) {ll ans=1; while (b) {if (b&1) ans=ans*a%mod;a=a*a%mod;b>>=1;} return ans;}
//static ll a[maxn];
void dft(ll *a,int tp,int N,int len)
{
int i,j,k,l,S=N,s1=2,s2=1;
ll u,v,w,W;
fo(i,0,N-1) A2[i]=a[a2[len][i]];
memcpy(a,A2,N*8);
fo(i,1,len)
{
W=(tp==1)?qpower(G,(mod-1)/s1):qpower(G,(mod-1)-(mod-1)/s1);S>>=1;
fo(j,0,S-1)
{
w=1;
fo(k,0,s2-1)
{
u=a[j*s1+k],v=a[j*s1+k+s2]*w;
a[j*s1+k]=(u+v)%mod;
a[j*s1+k+s2]=(u-v)%mod;
w=w*W%mod;
}
}
s1<<=1,s2<<=1;
}
}
namespace Mul{ll a[524288],b[524288];}
void mul(ll *a,ll *b,ll *c,int N,int len)
{
ll N2=qpower(N,Mod);
int i,j,k,l;
memcpy(Mul::a,a,N*8),memcpy(Mul::b,b,N*8);
dft(Mul::a,1,N,len);dft(Mul::b,1,N,len);
fo(i,0,N-1) c[i]=Mul::a[i]*Mul::b[i]%mod;
dft(c,-1,N,len);
fo(i,0,N-1) c[i]=c[i]*N2%mod;
}
namespace Ny{ll a[524288],b[524288];}
void ny(ll *a,ll *b,int N,int len)
{
int i,j,k,l;
memset(b,0,N*8);
if (N==1) {b[0]=qpower(a[0],Mod); return;}
ny(a,b,N/2,len-1);
memset(Ny::a,0,N*16);
mul(b,b,Ny::a,N,len);
memset(Ny::b,0,N*16);
fo(i,0,N-1) Ny::b[i]=a[i];
mul(Ny::a,Ny::b,Ny::a,N*2,len+1);
fo(i,0,N-1) b[i]=(b[i]*2-Ny::a[i])%mod;
}
void dao(ll *a,int N)
{
int i;
fo(i,0,N-2) a[i]=a[i+1]*(i+1)%mod;a[N-1]=0;
}
void ji(ll *a,int N)
{
int i;
fd(i,N-1,1) a[i]=a[i-1]*w[i]%mod;a[0]=0;
}
namespace LN{ll a[524288];}
void Ln(ll *a,int N,int len)
{
int i;
memset(LN::a,0,N*16);memcpy(LN::a,a,N*8);
ny(LN::a,a,N,len);dao(LN::a,N);
mul(a,LN::a,a,N*2,len+1);
ji(a,N);fo(i,N,N+N-1) a[i]=0;
}
namespace EXP{ll a[524288];}
void Exp(ll *a,ll *b,int N,int len)
{
int i,j,k,l;
memset(b,0,N*8);
if (N==1) {b[0]=1;return;}
Exp(a,b,N/2,len-1);
memset(EXP::a,0,N*8);memcpy(EXP::a,b,N*4);
Ln(EXP::a,N,len);
fo(i,0,N-1) EXP::a[i]=(-EXP::a[i]+a[i])%mod;++EXP::a[0];fo(i,N,N+N-1) EXP::a[i]=0;
mul(b,EXP::a,b,N*2,len+1);fo(i,N,N+N-1) b[i]=0;
}
namespace Mi{ll a[524288];}
void mi(ll *a,ll k,int N,int len)
{
ll s=qpower(a[0],k);
int i;
memcpy(Mi::a,a,N*8);
Ln(Mi::a,N,len);
fo(i,0,N-1) Mi::a[i]=Mi::a[i]*(k%mod)%mod;
Exp(Mi::a,a,N,len);
fo(i,0,N-1) a[i]=a[i]*s%mod;
}
void init()
{
int I,s=1;
w[1]=1;
fo(i,2,200000) w[i]=mod-w[mod%i]*(mod/i)%mod;
fo(I,0,19)
{
fo(i,0,s-1)
{
j=i;k=0;
fo(l,1,I) k=k*2+(j&1),j>>=1;
a2[I][i]=k;
}
s*=2;
}
}
void work()
{
s=1;fo(i,1,m-n+1) s=s*((T-i+1)%mod)%mod*w[i]%mod,a[i-1]=s;
s=1;fo(i,0,m-n) b[i]=s,s=s*(((S-n*T)-(i+1)+1)%mod)%mod*w[i+1]%mod;
mi(a,n,N,len);
mul(a,b,a,N*2,len+1);
}
int main()
{
freopen("sum.in","r",stdin);
#ifdef file
freopen("sum.out","w",stdout);
#endif
scanf("%lld%lld%lld%lld",&S,&T,&n,&m);len=ceil(log2(m-n+1));N=qpower(2,len);
init();
work();
printf("%lld\n",(a[m-n]+mod)%mod);
fclose(stdin);
fclose(stdout);
return 0;
}