题意:给出10^5个边长,问任取三个组成三角形的概率。
这题没遇到还不知道什么是傅里叶变换FFT,当时怎么想时间复杂度都不能降到n*log(n)。实际是这样的,把每个记录长度个数的数组存在num数组中。
直接摘大神的吧 网址http://www.cnblogs.com/kuangbin/archive/2013/07/24/3210565.html
学会了FFT。
这题就很容易了。
其实题目是给了n条线段。问随机取三个,可以组成三角形的概率。
其实就是要求n条线段,选3条组成三角形的选法有多少种。
首先题目给了a数组,
如样例一:
4
1 3 3 4
把这个数组转化成num数组,num[i]表示长度为i的有num[i]条。
样例一就是
num = {0 1 0 2 1}
代表长度0的有0根,长度为1的有1根,长度为2的有0根,长度为3的有两根,长度为4的有1根。
使用FFT解决的问题就是num数组和num数组卷积。
num数组和num数组卷积的解决,其实就是从{1 3 3 4}取一个数,从{1 3 3 4}再取一个数,他们的和每个值各有多少个
例如{0 1 0 2 1}*{0 1 0 2 1} 卷积的结果应该是{0 0 1 0 4 2 4 4 1 }
长度为n的数组和长度为m的数组卷积,结果是长度为n+m-1的数组。
{0 1 0 2 1}*{0 1 0 2 1} 卷积的结果应该是{0 0 1 0 4 2 4 4 1 }。
这个结果的意义如下:
从{1 3 3 4}取一个数,从{1 3 3 4}再取一个数
取两个数和为 2 的取法是一种:1+1
和为 4 的取法有四种:1+3, 1+3 ,3+1 ,3+1
和为 5 的取法有两种:1+4 ,4+1;
和为 6的取法有四种:3+3,3+3,3+3,3+3,3+3
和为 7 的取法有四种: 3+4,3+4,4+3,4+3
和为 8 的取法有 一种:4+4
利用FFT可以快速求取循环卷积,具体求解过程不解释了,就是DFT和FFT的基本理论了。
总之FFT就是快速求到了num和num卷积的结果。只要长度满足>=n+m+1.那么就可以用循环卷积得到线性卷积了。
弄完FFT得到一个num数组,这个数组的含义在上面解释过了。
#include <iostream> #include<cstdio> #include<cstring> #include<algorithm> #include<cmath> using namespace std; #define N 400005 #define pi acos(-1.0) // PI值 struct complex { double r,i; complex(double real=0.0,double image=0.0) { r=real; i=image; } // 以下为三种虚数运算的定义 complex operator + (const complex o) { return complex(r+o.r,i+o.i); } complex operator - (const complex o) { return complex(r-o.r,i-o.i); } complex operator * (const complex o) { return complex(r*o.r-i*o.i,r*o.i+i*o.r); } } x1[N],x2[N]; void brc(complex *y,int l) // 二进制平摊反转置换 O(logn) { register int i,j,k; for(i=1,j=l/2; i<l-1; i++) { if(i<j) swap(y[i],y[j]); // 交换互为下标反转的元素 // i<j保证只交换一次 k=l/2; while(j>=k) // 由最高位检索,遇1变0,遇0变1,跳出 { j-=k; k/=2; } if(j<k) j+=k; } } void fft(complex *y,int l,double on) // FFT O(nlogn) // 其中on==1时为DFT,on==-1为IDFT { register int h,i,j,k; complex u,t; brc(y,l); // 调用反转置换 for(h=2; h<=l; h<<=1) // 控制层数 { // 初始化单位复根 complex wn(cos(on*2*pi/h),sin(on*2*pi/h)); for(j=0; j<l; j+=h) // 控制起始下标 { complex w(1,0); // 初始化螺旋因子 for(k=j; k<j+h/2; k++) // 配对 { u=y[k]; t=w*y[k+h/2]; y[k]=u+t; y[k+h/2]=u-t; w=w*wn; // 更新螺旋因子 } // 据说上面的操作叫蝴蝶操作… } } if(on==-1) for(i=0; i<l; i++) y[i].r/=l; // IDFT } long long num[N]; long long sum[N]; int a[N>>1]; int main() { int t,n,l,maxn; scanf("%d",&t); while(t--) { memset(num,0,sizeof(num)); maxn=0; scanf("%d",&n); for(int i=0; i<n; i++) { scanf("%d",&a[i]); num[a[i]]++; } sort(a,a+n); maxn=a[n-1]; l=1; while(l<2*(maxn+1)) l<<=1; for(int i=0; i<=maxn; i++) x1[i].r=num[i],x1[i].i=0; for(int i=maxn+1; i<=l; i++) x1[i].r=x1[i].i=0; fft(x1,l,1); for(int i=0; i<=l; i++) x1[i]=x1[i]*x1[i]; fft(x1,l,-1); for(int i=0; i<=2*maxn; i++) num[i]=(long long)(x1[i].r+0.5); for(int i=0; i<n; i++) num[a[i]+a[i]]--; for(int i=1; i<=2*maxn; i++) num[i]/=2; sum[0]=0; for(int i=1; i<=2*maxn; i++) sum[i]=sum[i-1]+num[i]; long long cnt=0; for(int i=0; i<n; i++) //枚举每条边并把这条边当成最大边 { cnt+=sum[2*maxn]-sum[a[i]]; cnt-=n-1; //减去包括这条边的 cnt-=(long long)i*(n-i-1);//减去有一条边比这条边大的情况 cnt-=(long long)(n-i-1)*(n-i-2)/2;//减去有两条都比该条边大的情况 } long long tol=(long long)n*(n-1)*(n-2)/6; printf("%.7f\n",double((double)cnt/(double)tol)); } return 0; }