美文网首页
FMT快速莫比乌斯变换

FMT快速莫比乌斯变换

作者: Tacmon_old | 来源:发表于2020-01-12 12:50 被阅读0次

请大家注意:

因为作者写的文章中的梯等式公式总是莫名的显示错误,所以作者的许多文章中的梯等式都暴力拆成一步一个等式了。
造成的不适,请谅解。
同时,如果文章中还有其他错误,请联系作者,谢谢。

问题模型

快速求f(S) = \sum_{A \cup B = S} g(A)h(B)

公式推导

原式等价与:
f(S) = \sum_{A \subseteq S} \sum_{B \subseteq S} [A \cup B =S]g(A)h(B)
f(S) = \sum_{A \subseteq S} g(A) \sum_{B \subseteq S} h(B)[A \cup B = S]
那么我们设:
\begin{align} \hat f(S) &= \sum_{T \subseteq S} f(T) \\ \hat g(S) &= \sum_{T \subseteq S} g(T) \\ \hat h(S) &= \sum_{T \subseteq S} h(T) \end{align}
就有:
\hat f(S) = \hat g(S) \times \hat h(S)
之后可以用之前的子集反演得到:
f(S) = \sum_{T \subseteq S} (-1)^{|S-T|} \hat f(T)
现在问题就是如何快速的在\hat ff之间变换。
由于3^n的枚举子集过于简单,就不讲了,在这里介绍O(n2^n)的做法:
我们先考虑正变换,考虑递推:
\hat f_{i}(S)表示\sum_{T \subseteq S} [(S-T) \subseteq \{0,1,2,...,i\}] f(T)
那么我们有:\hat f_{0}(S) = f(S)
然后对于所有不包含i+1这个元素的集合S,有:
\hat f_{i+1}(S) = \hat f_{i}(S)
\hat f_{i+1}(S \cup \{i+1\}) = \hat f_{i}(S \cup \{i+1\}) + \hat f_{i}(S)
那么\hat f_n即为所求。
接下来我们考虑反演,求出答案:
我们类似的定义f_{i}(S),那么对于所有不包含i这个元素的集合S,有:
f_{i-1}(S) = f_{i}(S)
f_{i-1}(S \cup \{i\}) = f_{i}(S \cup \{i\}) - f_{i}(S)
最后f_0即为所求。
又因为每一位(每一个元素)是独立的,所以我们可以从0 \sim n而不是从n \sim 0
那么我们就做完了。

拓展_1:集合交卷积

这个也是可以做集合交卷积的。
因为A \cap B = All - (All-A) \cup (All-B)
所以我们在进行变换之前先将每个值和它的补集交换一下,
在变换之后在交换一次,就好了。

拓展_2:子集卷积

其实就是在并集的基础上有加了一个条件:A \cap B = \Phi
这样我们只需要再加一维表示集合的大小,就好了。

相关文章

  • FMT快速莫比乌斯变换

    请大家注意: 因为作者写的文章中的梯等式公式总是莫名的显示错误,所以作者的许多文章中的梯等式都暴力拆成一步一个等式...

  • 莫比乌斯环

    莫比乌斯环,不可能的可能,本就是奇妙的事,像拓扑变换中本不遇见得两点,交错时空在莫比乌斯里重合。联接首尾,互为谜底...

  • 神奇的莫比乌斯带

    1848年,德国数学家莫比乌斯创造出“莫比乌斯带”,至今已有160余年的历史了。 莫比乌斯带是用一张长方形的纸带扭...

  • 莫比乌斯

    整顿好行李,我看了看窗外,天空蔚蓝还不乏几片云朵,时值八月盛夏,阳光难得温暖和煦。我瞥了眼时钟,走出旅馆。 步行不...

  • 莫比乌斯

    谎言杀死生活,情话杀死自由。 时间是杀身之祸,嫉恶如仇也没有用。 宋冬野沙哑的歌声缓缓从手机传出,夏阳睁开了眼睛,...

  • 莫比乌斯

    之前我以为莫比乌斯环是个人人知晓,不用解释的概念。最近随着我们扣子莫比乌斯计划的启动推广,我发觉普通大众中的知晓度...

  • 莫比乌斯

    我就低着头 静默地跟着影子出走 出走到远方 出走到他人的言语都追不上 你那可恨的自私成就了你可怜的孤独 ————我...

  • 莫比乌斯

    世界有许多个我们不知道的面。 人类是在地球表面以生命体方式存在的。 鬼神是和我们最接近的世界形式,所以从古至今你才...

  • 莫比乌斯

    鲜血从雪中飞起 钻进脑袋 一颗金灿灿的子弹射进硝烟弥漫的枪膛 警察退回白色的甬道 面前是望天的囚徒 红阳从东边落下...

  • 莫比乌斯

    地球重力再次将我碾压在床 我想,是时候进行新一次重启了 我该扔掉所有的电子设备 远离人群,去往地球母亲最初的怀抱 ...

网友评论

      本文标题:FMT快速莫比乌斯变换

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/rfiiactx.html