BZOJ3456 城市规划（多项式求逆）

　　设f[i]为连通图的数量，g[i]为不连通图的数量，显然有f[i]=2-g[i]，g[i]通过枚举1所在连通块大小转移，有g[i]=Σf[j]*C(i-1,j-1)·2，也即f[i]=2-(i-1)!·Σf[j]·2/(j-1)!/(i-j)!。显然是一个卷积形式，可以分治NTT。

　　进一步将式子化的更优美一点。设h[i]=2，有f[i]=h[i]-(i-1)!·Σf[j]·h[i-j]/(j-1)!/(i-j)!。阶乘项也可以弄掉，设F[i]=f[i]/(i-1)!，H[i]=h[i]/(i-1)!，G[i]=h[i]/i!，则有F[i]=H[i]-ΣF[j]·G[i-j] (0<j<i)，而G[0]=1，不妨设F[0]=H[0]=0，则H[i]=ΣF[j]·G[i-j] (0<=j<=i)，标准的卷积。设F(x),G(x),H(x)为其各自的生成函数，则H(x)=F(x)·G(x)。H(x)和G(x)我们很容易就能算出来，所以求一发逆就有F(x)了。

　　预定本年度最弱智bug：定义了全局变量inv3预处理3的逆元，在主程序里给其赋值，写了int inv3=……。然后就盯着两份一模一样的代码调了一年。

　　upd：原来这个除了阶乘的东西就叫指数型生成函数？

#include<iostream>

#include<cstdio>

#include<cmath>

#include<cstdlib>

#include<cstring>

#include<algorithm>

using namespace std;

#define ll long long

#define N 540000

#define P 1004535809

char getc(){char c=getchar();while ((c<'A'||c>'Z')&&(c<'a'||c>'z')&&(c<''||c>'')) c=getchar();return c;}

int gcd(int n,int m){return m==?n:gcd(m,n%m);}

int read()

{

    int x=,f=;char c=getchar();

    while (c<''||c>'') {if (c=='-') f=-;c=getchar();}

    while (c>=''&&c<='') x=(x<<)+(x<<)+(c^),c=getchar();

    return x*f;

}

int n,f[N],g[N],h[N],fac[N],inv[N],r[N],tmp[N],inv3;

int ksm(int a,int k)

{

    int s=;

    for (;k;k>>=,a=1ll*a*a%P) if (k&) s=1ll*s*a%P;

    return s;

}

void DFT(int *a,int n,int g)

{

    for (int i=;i<n;i++) if (i<r[i]) swap(a[i],a[r[i]]);

    for (int i=;i<=n;i<<=)

    {

        int wn=ksm(g,(P-)/i);

        for (int j=;j<n;j+=i)

        {

            int w=;

            for (int k=j;k<j+(i>>);k++,w=1ll*w*wn%P)

            {

                int x=a[k],y=1ll*w*a[k+(i>>)]%P;

                a[k]=(x+y)%P,a[k+(i>>)]=(x-y+P)%P;

            }

        }

    }

}

void mul(int *a,int *b,int n,int op)

{

    for (int i=;i<n;i++) r[i]=(r[i>>]>>)|(i&)*(n>>);

    DFT(a,n,),DFT(b,n,);

    if (op==) for (int i=;i<n;i++) a[i]=1ll*a[i]*b[i]%P;

    else for (int i=;i<n;i++) a[i]=1ll*a[i]*(P+-1ll*a[i]*b[i]%P)%P;

    DFT(a,n,inv3);

    int u=ksm(n,P-);

    for (int i=;i<n;i++) a[i]=1ll*a[i]*u%P;

}

int main()

{

#ifndef ONLINE_JUDGE

    freopen("bzoj3456.in","r",stdin);

    freopen("bzoj3456.out","w",stdout);

    const char LL[]="%I64d\n";

#else

    const char LL[]="%lld\n";

#endif

    n=read();inv3=ksm(,P-);

    fac[]=fac[]=;for (int i=;i<=n;i++) fac[i]=1ll*fac[i-]*i%P;

    inv[]=inv[]=;for (int i=;i<=n;i++) inv[i]=P-1ll*(P/i)*inv[P%i]%P;

    for (int i=;i<=n;i++) inv[i]=1ll*inv[i-]*inv[i]%P;

    for (int i=;i<=n;i++) g[i]=1ll*ksm(,(1ll*i*(i-)>>)%(P-))*inv[i]%P,h[i]=1ll*g[i]*i%P;

    int t=;while (t<=(n<<)) t<<=;

    f[]=;

    for (int i=;i<=t;i<<=)

    {

        for (int j=;j<i;j++) tmp[j]=g[j];

        mul(f,tmp,i<<,);

        for (int j=i;j<(i<<);j++) f[j]=;

    }

    for (int i=n+;i<t;i++) f[i]=;

    mul(f,h,t,);

    cout<<1ll*f[n]*fac[n-]%P;

    return ;

}