CF840C On the bench

我们考虑当 $a_ia_j,a_ja_k$ 均为完全平方数的时候,$a_ia_ka_j^2$ 也一定是一个完全平方数,于是 $a_ia_k$ 也是完全平方数了。也就是说我们可以把所有数划分成很多类,每一类里面任意两个数乘起来都是完全平方,并且不同类的数乘起来一定不是完全平方。

如果把 “同一类” 这个问题看成 “同一种颜色”,现在问题就在于给定很多个数,每个数有自己的颜色,求排列数量满足不存在相邻的相同颜色的数。

这是个经典的容斥问题,可以考虑枚举不满足这个条件的相邻的数的数量。具体来说,我们分别处理一下每一种颜色。假设当前颜色的数个数为 $a_i$ ,把相邻的颜色相同的缩到一起,枚举一下缩到一起后的数的个数,容斥系数为 $(-1)^k$ 其中 $k$ 为缩到一起(也就是不满足条件)的个数,那么缩后形成的方案数量乘上容斥系数以及算上排列去重就是:

现在问题就是我们要从每个颜色中选择一部分出来,把这个系数乘在一起,最后乘上 $k!$ ,就是缩成这么多个的总共的数量乘上容斥系数,加起来即可。

但是这样做了之后我们是将所有颜色视作相同的,但是在这个题还得给颜色分配标号,因此还得乘上所有颜色的阶乘的乘积。

这个东西可以通过分治 FFT / NTT 做到 $O(n\log n)$ ,但是既然出题人只给了 $n \le 300$ 就暴力 dp 就好了。

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#include "iostream"
#include "algorithm"
#include "cstring"
#include "cstdio"
#include "cmath"
#include "vector"
#include "map"
#include "set"
#include "queue"
using namespace std;
#define MAXN 316
//#define int long long
#define rep(i, a, b) for (int i = (a), i##end = (b); i <= i##end; ++i)
#define per(i, a, b) for (int i = (a), i##end = (b); i >= i##end; --i)
#define pii pair<int,int>
#define fi first
#define se second
#define mp make_pair
#define pb push_back
#define eb emplace_back
#define vi vector<int>
#define all(x) (x).begin() , (x).end()
#define mem( a ) memset( a , 0 , sizeof a )
#define P 1000000007
typedef long long ll;
int n;
int A[MAXN];

int Pow( int x , int a ) {
int ret = 1;
while( a ) {
if( a & 1 ) ret = 1ll * ret * x % P;
x = 1ll * x * x % P , a >>= 1;
}
return ret;
}

bool chk( ll x ) {
ll qwq = sqrt( x );
return ( qwq * qwq == x );
}

int f[MAXN] , a[MAXN] , m;
int dp[MAXN][MAXN] , td[MAXN][MAXN] , J[MAXN] , iJ[MAXN];

int C( int a , int b ) {
return a < b ? 0 : J[a] * 1ll * iJ[b] % P * iJ[a - b] % P;
}

void solve() {
cin >> n;
int flg;
rep( i , 1 , n ) {
scanf("%d",A + i);
flg = 0;
rep( j , 1 , i - 1 ) if( chk( 1ll * A[i] * A[j] ) ) {
++ a[f[j]] , flg = 1; break;
}
if( !flg ) f[i] = ++ m , a[m] = 1;
}
J[0] = iJ[0] = 1;
rep( i , 1 , n ) J[i] = J[i - 1] * 1ll * i % P , iJ[i] = Pow( J[i] , P - 2 );
int s = 0;
dp[0][0] = 1;
rep( i , 1 , m ) {
rep( j , 0 , s ) {
rep( t , 0 , a[i] - 1 ) {
dp[i][j + a[i] - t] += 1ll * dp[i - 1][j] * ( ( t & 1 ) ? P - 1 : 1 ) % P * C( a[i] - 1 , t ) % P * iJ[a[i] - t] % P;
dp[i][j + a[i] - t] %= P;
}
}
s += a[i];
}
int res = 0;
rep( i , 1 , n ) res = ( res + 1ll * J[i] * dp[m][i] % P ) % P;
rep( i , 1 , m ) res = 1ll * res * J[a[i]] % P;
cout << res << endl;
}

signed main() {
// freopen("in1.in","r",stdin);
// freopen("fuckout","w",stdout);
// int T;cin >> T;while( T-- ) solve();
solve();
}
文章作者: yijan
文章链接: https://yijan.co/cf840c-on-the-bench/
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