NOIP提高模拟-20181017-T1-发电机

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写在前面

人生第 N N 次爆零祭。

Solution

样例解释都说了是逆元,所以这肯定是一道数学题。

70 p t s 70pts 做法

根据期望的线性性,我们可以将每个点被放置发电机的概率分开计算,那么对于每个点,只有它或者以它为根的子树内,才可以被影响到,而发电机的放置是随机即等概率的,那么设 s i z i siz_i 为以 i i 为根节点的子树的大小,那么节点 i i 被放置发电机的概率就是 1 s i z i \frac{1}{siz_i} ,所以说统计逆元,累加就好了,怎么求逆元?暴力快速幂啊,复杂度 O ( N l o g N ) O(NlogN)

100 p t s 100pts 做法

然而本题的数据范围 N 1 0 7 N\leq10^7 O ( N l o g N ) O(NlogN) 显然会炸,所以说考虑 O ( N ) O(N) 的做法。显然,设要求逆元的数为 x x ,则对于 x x [ 1 , n ] \forall x \exists x \in [1,n] 。所以说我们可以直接递推求出所有的逆元。
假设要求 i i 在模质数 p p 意义下的逆元,设:
k i + r = p , r i ki+r=p,r\leq i
则,
k i + r 0 ( m o d p ) ki+r\equiv 0 \pmod p
k i r 1 + 1 0 ( m o d p ) \therefore kir^{-1}+1\equiv 0 \pmod p
k i r 1 1 ( m o d p ) \therefore kir^{-1}\equiv -1 \pmod p
k r 1 i 1 ( m o d p ) \therefore kr^{-1}\equiv -i^{-1} \pmod p
又有 r i r\leq i k k 是常数,所以说我们可以直接递推就好了。
i 1 [ p i ] ( p % i ) ( m o d p ) i^{-1}\equiv -[\frac{p}{i}](p\%i) \pmod p
时间复杂度为 O ( N ) O(N)
Talk is Cheap, Show You the Code:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=2e7+1e6;
const int mod=998244353;
int n,inv[N],fa[N],siz[N];
long long ans;
int read(){
	int sum=0,neg=1;
	char c=getchar();
	while(c>'9'||c<'0'&&c!='-') c=getchar();
	if(c=='-') neg=-1,c=getchar();
	while(c>='0'&&c<='9') sum=(sum<<1)+(sum<<3)+c-'0',c=getchar();
	return sum*neg;
}
int main(){
	n=read();
	inv[1]=1;
	for(int i=2;i<=n;i++) fa[i]=read();
	for(int i=2;i<=n;i++) inv[i]=mod-(long long)mod/i*inv[mod%i]%mod;
	for(int i=n;i>=1;i--) siz[fa[i]]+=(++siz[i]),ans=ans+inv[siz[i]];
	printf("%d\n",ans%mod);
	return 0;
}

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