Side Transmutations(组合数学+快速幂)

原题:
Side Transmutations(组合数学+快速幂)
题目不短,但是容易理解。
最后题目要统计的是“不相等”的字符串个数,是一道组合计数的题目,显然需要我们把各个部分的情形数乘起来得到答案。

最容易算的部分是剪掉两端各b[m]后留下的不能被翻转的“中间”部分,每个字符都有A\left | A \right |种可能,故共有An2bm\left | A \right |^{n-2*b_{m}}种情形

两边可翻转的部分没办法一眼看出计算方法,我们可以从简单的m=1入手思考
设翻转的字符数为r,则一段长度为r的序列共有S=ArS=\left | A \right |^r种可能
我们把左边要翻转的串叫做L,右边叫做R
情形一:R翻转后=L,这种情况恰有S种
情形二:R翻转后≠L,那么翻转前后视为同一个串,这种情况有CS2C_{S}^{2}
故一共有CS2+S=S(S+1)2C_{S}^{2}+S=\frac{S(S+1)}{2}种情形

再对m进行推广,注意到bi+1b_{i+1}的翻转对于bib_i内的情形数不产生影响,因此只需要计算bi+1b_i+1bi+1b_{i+1}的情形数就行了(即r=bi+1bir=b_{i+1}-b_i时的情形数)

最后审视全部计算过程,发现只需要快速幂就足够完成计算了,时间复杂度O(mlogn)O(m logn)

代码:

#include <bits/stdc++.h>
typedef long long ll;
using namespace std;
const ll PP=998244353;
const int MAXN=2e5+10;
int n,m,A,i,b[MAXN];
ll ans,t,p,x,f[10000];

ll ex(ll x,int y) //calc x*(A^y) 
{
	ll i=0;
	while (y)
	{
		if (y&1) x=(x*f[i])%PP;
		y=y>>1;
		i++;
	}
	return x;
}	

int main()
{
	cin>>n>>m>>A;
	for (i=1;i<=m;i++) scanf("%d",&b[i]);
	A=A%PP;
	f[0]=A%PP;b[0]=0;
	for (i=1;i<=100;i++) f[i]=(f[i-1]*f[i-1])%PP;
	ans=1;t=1;
	for (i=1;i<=m;i++)
	{
		t=ex(1,b[i]-b[i-1]);
		t=(t*(t+1)/2)%PP;
		ans=(ans*t)%PP;
	}
	ans=ex(ans,n-2*b[m]);
	cout<<ans;
	return 0;
}