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- 与卷积:
- 代码:
- 或卷积:
- 代码:
- 异或卷积:
- 代码:
FWT可以解决位运算卷积问题。
即\(h(i)=\sum\limits_{j⊕k=i} f(j)*g(k)\),其中“⊕”表示位运算。
与卷积:
定义\(f\)到\(F\)的变换:\(F(i)=\sum\limits_{j\&i==i}^{ }f(j)\)。
这样,若\(h(i)=\sum\limits_{j and k=i} f(j)*g(k)\),则\(H(i)=F(i)*G(i)\)。
变换方法:就是按照长度为\(2^i\)分段,把每段的后半部分加到前半部分(1对0有额外贡献)。
逆变换就是减回去。时间复杂度:\(O(nlogn)\)。
代码:
void fwtand(int sz[132000],int n)
{
for(int i=2;i<=n;i=(i<<1))
{
for(int j=0;j<n;j+=i)
{
for(int k=0;k<(i>>1);k++)
sz[j+k]=(sz[j+k]+sz[j+(i>>1)+k])%md;
}
}
}
void ifwtand(int sz[132000],int n)
{
for(int i=2;i<=n;i=(i<<1))
{
for(int j=0;j<n;j+=i)
{
for(int k=0;k<(i>>1);k++)
sz[j+k]=(sz[j+k]-sz[j+(i>>1)+k]+md)%md;
}
}
}
或卷积:
与“与卷积”类似。
定义\(f\)到\(F\)的变换:\(F(i)=\sum\limits_{j|i==i}^{ }f(j)\)。
这样,若\(h(i)=\sum\limits_{j or k=i} f(j)*g(k)\),则\(H(i)=F(i)*G(i)\)。
变换方法:就是按照长度为\(2^i\)分段,把每段的前半部分加到后半部分(0对1有额外贡献)。
逆变换就是减回去。时间复杂度:\(O(nlogn)\)。
代码:
void fwtor(int sz[132000],int n)
{
for(int i=2;i<=n;i=(i<<1))
{
for(int j=0;j<n;j+=i)
{
for(int k=0;k<(i>>1);k++)
sz[j+(i>>1)+k]=(sz[j+(i>>1)+k]+sz[j+k])%md;
}
}
}
void ifwtor(int sz[132000],int n)
{
for(int i=2;i<=n;i=(i<<1))
{
for(int j=0;j<n;j+=i)
{
for(int k=0;k<(i>>1);k++)
sz[j+(i>>1)+k]=(sz[j+(i>>1)+k]-sz[j+k]+md)%md;
}
}
}
异或卷积:
这个比较常用。
定义\(f\)到\(F\)的变换:\(F(i)=\sum\limits_{j=0}^{2^n-1}(-1)^{bit(j and i)}f(j)\)。
这样,若\(h(i)=\sum\limits_{j xor k=i} f(j)*g(k)\),则\(H(i)=F(i)*G(i)\)。
变换方法:就是按照长度为\(2^i\)分段,把每段的前半部分变为前半部分加后半部分,
后半部分变为前半部分减后半部分。
逆变换就是相当于已知\(a+b=x,a-b=y\),则\(a=(x+y)/2,b=(x-y)/2\)。
就是正变换再除以2。
时间复杂度:\(O(nlogn)\)。
代码:
void fwtxor(int sz[132000],int n)
{
for(int i=2;i<=n;i=(i<<1))
{
for(int j=0;j<n;j+=i)
{
for(int k=0;k<(i>>1);k++)
{
int a=sz[j+k],b=sz[j+(i>>1)+k];
sz[j+k]=(a+b)%md;
sz[j+(i>>1)+k]=(a-b+md)%md;
}
}
}
}
void ifwtxor(int sz[132000],int n)
{
for(int i=2;i<=n;i=(i<<1))
{
for(int j=0;j<n;j+=i)
{
for(int k=0;k<(i>>1);k++)
{
int a=sz[j+k],b=sz[j+(i>>1)+k];
sz[j+k]=1ll*(a+b)*inv%md;
sz[j+(i>>1)+k]=1ll*(a-b+md)*inv%md;
}
}
}
}
FST:子集卷积
即\(h(i)=\sum\limits_{j or k=i且j and k=0} f(j)*g(k)\)。
比或卷积多了一个限制。
我们发现,设\(s(i)\)表示\(i\)的二进制表示中1的个数,那么如果\(i\|j=k,i\&j=0\),则\(s(i)+s(j)=s(k)\)。
利用这个性质,我们可以加一维表示\(s\),在\(F*G\)时考虑\(s\)的限制。
时间复杂度:\(O(nlog^2n)\)。
代码:
for(int i=0;i<len;i++)
{
for(int j=0;j<17;j++)
{
if(i&(1<<j))
sl[i]+=1;
}
}
for(int i=0;i<len;i++)
a[sl[i]][i]=sz[i];
for(int i=0;i<18;i++)
fwtor(a[i],len);
for(int i=0;i<18;i++)
{
for(int j=0;i+j<18;j++)
{
for(int k=0;k<len;k++)
h1[i+j][k]=(h1[i+j][k]+1ll*a[i][k]*a[j][k])%md;
}
}
for(int i=0;i<18;i++)
ifwtor(h1[i],len);
for(int i=0;i<len;i++)
ab[i]=h1[sl[i]][i];
原文地址:https://www.cnblogs.com/lnzwz/p/11257691.html