【Codeforces】 CF1097G Vladislav and a Great Legend

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题目解法

首先一个套路是普通幂转下降幂（为什么？因为观察到 k k k 很小，下降幂可以转化组合数问题，从而 d p dp dp 求解）

即 f ( X ) k = ∑ i = 0 k { k i } i ! ( f ( X ) i ) f(X)^k=\sum\limits_{i=0}^{k}{k\brace i}i!\binom{f(X)}{i} f(X)k=i=0∑k{ik}i!(if(X))

现在的问题是对于所有生成树求出中间选 i i i 条边的方案数

我们令非空顶点的点集为关键点，其他生成树上的点为包含点

考虑树形 d p dp dp，令 f i , j f_{i,j} fi,j 表示在 i i i 的子树中选出至少 1 1 1 个关键点，且与 i i i 连通的生成树中选出 j j j 条边的方案数

考虑转移：

v v v 子树中没有关键点
f u , i → f u , i f_{u,i}\to f_{u,i} fu,i→fu,i，不能计入答案计算，因为没有改变关键点集合
只有 v v v 子树中的关键点组成
f v , i + f v , i − 1 → f u , i f_{v,i}+f_{v,i-1}\to f_{u,i} fv,i+fv,i−1→fu,i，不能计入答案计算，因为这个关键点集合在 v v v 时已经计算过
u , v u,v u,v 子树中均有关键点
f u , i ∗ f v , j → f u , i + j & f u , i + j + 1 f_{u,i}*f_{v,j}\to f_{u,i+j}\&f_{u,i+j+1} fu,i∗fv,j→fu,i+j&fu,i+j+1，可以计入答案计算，因为改变了关键点集合

根据树形 d p dp dp 的时间复杂度计算，时间复杂度为 O ( n k ) O(nk) O(nk)

cpp 复制代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=100100,K=210,P=1e9+7;
int n,k,siz[N],s2[K][K],t[N],ans[N];
int ne[N<<1],e[N<<1],h[N],idx;
int f[N][K];
inline int read(){
    int FF=0,RR=1;
    char ch=getchar();
    for(;!isdigit(ch);ch=getchar()) if(ch=='-') RR=-1;
    for(;isdigit(ch);ch=getchar()) FF=(FF<<1)+(FF<<3)+ch-48;
    return FF*RR;
}
inline void add(int x,int y){ e[idx]=y,ne[idx]=h[x],h[x]=idx++;}
inline void inc(int &x,int y){ x+=y;if(x>=P) x-=P;}
void dfs(int u,int fa){
    siz[u]=1,f[u][0]=1;
    for(int i=h[u];~i;i=ne[i]){
        int v=e[i];if(v==fa) continue;
        dfs(v,u);
        for(int j=0;j<=k;j++) t[j]=f[u][j];
        for(int j=0;j<=k;j++){
            inc(t[j],f[v][j]);
            if(j) inc(t[j],f[v][j-1]);
        }
        for(int p=0,mxp=min(k,siz[u]);p<=mxp;p++) for(int q=0,mxq=min(k-p,siz[v]);q<=mxq;q++){
            int coef=1ll*f[u][p]*f[v][q]%P;
            inc(t[p+q],coef),inc(t[p+q+1],coef);
            inc(ans[p+q],coef),inc(ans[p+q+1],coef);
        }
        siz[u]+=siz[v];
        for(int j=0;j<=k;j++) f[u][j]=t[j];
    }
}
int main(){
    n=read(),k=read();
    s2[0][0]=1;
    for(int i=1;i<=k;i++) for(int j=1;j<=i;j++) s2[i][j]=(s2[i-1][j-1]+1ll*s2[i-1][j]*j)%P;
    memset(h,-1,sizeof(h));
    for(int i=1;i<n;i++){
        int x=read(),y=read();
        add(x,y),add(y,x);
    }
    dfs(1,-1);
    int ANS=0;
    for(int i=1,fac=1;i<=k;i++,fac=1ll*fac*i%P) ANS=(ANS+1ll*ans[i]*s2[k][i]%P*fac)%P;
    printf("%d\n",ANS);
    return 0;
}