等价类计数问题首先要构造出群

首先,给出的洗牌法就相当于置换,

再加上置换(1)(2)(3)……(n),可以构成一个包含m+1个置换的置换群;

这里要解释一下构成置换群的四个条件

  1. 封闭性 任意两个置换相乘所得的置换还在群内 题目中已经给定保证任意多次洗牌都可用这m种洗牌法中的一种代替

  2. 结合性 显然置换相乘本身就满足结合律

  3. 单位元 存在一个单位元e是的a*e=a成立,显然置换(1)(2)(3)……(n)就是这样一个单位元

  4. 逆元   任意一个置换a都存在一个置换b使得a*b=e 这是有题目给定条件对每种洗牌法,都存在一种洗牌法使得能回到原状态。

这样置换群就弄出来了,然后就是根据Burnside引理,找出每个置换不动点的个数

每个置换可以拆成多个不相交的循环的积,不动点就要求每个循环内元素颜色相同

由于颜色存在数量限制,不能用polya求,只能用dp求出

最后注意求平均数设计到除法取模,我们还要求m+1的乘法逆元

 var s,r:array[..] of longint;
    f:array[..,..,..] of longint;
    ans,x,y,i,j,n,m,a,b,c,p,t:longint;
    v:array[..] of boolean; procedure exgcd(a,b:longint;var x,y:longint);
  var xx,yy:longint;
  begin
    if b= then
    begin
      x:=;
      y:=;
    end
    else begin
      exgcd(b,a mod b,x,y);
      xx:=x;
      yy:=y;
      x:=yy;
      y:=xx-a div b*yy;
    end;
  end; function calc(n:longint):longint;  
//f[i,j,k]表示到第i个循环,红色用了j次,蓝色用了k次,由于每个循环内颜色相同,所以绿色用的次数可以根据i,j,k算出
  var t,i,j,k:longint;
  begin
    f[,,]:=;
    t:=;
    for i:= to n do
    begin
      t:=t+s[i];
      for j:= to a do
        for k:= to b do
        begin
          f[i,j,k]:=;
          x:=t-j-k;
          if (x>c) then continue;
          if x< then break;
          if j>=s[i] then f[i,j,k]:=(f[i,j,k]+f[i-,j-,k]) mod p;  //要涂就一定要足够涂满循环内全部元素
          if k>=s[i] then f[i,j,k]:=(f[i,j,k]+f[i-,j,k-]) mod p;
          if x>=s[i] then f[i,j,k]:=(f[i,j,k]+f[i-,j,k]) mod p;
        end;
    end;
    exit(f[n,a,b]);
  end; begin
  readln(a,b,c,m,p);
  n:=a+b+c;
  for i:= to n do
    s[i]:=;
  ans:=calc(n);
  for i:= to m do
  begin
    for j:= to n do
      read(r[j]);
    fillchar(v,sizeof(v),false);
    fillchar(s,sizeof(s),);
    t:=;
    for j:= to n do
      if not v[j] then
      begin
        x:=j;
        inc(t);
        while not v[x] do
        begin
          v[x]:=true;
          inc(s[t]);  //统计循环规模
          x:=r[x];
        end;
      end;
    ans:=(ans+calc(t)) mod p;  
  end;
  x:=;
  y:=;
  exgcd(m+,p,x,y);
  writeln(ans*(x+p) mod p);  //注意通过扩展欧几里得求出的乘法逆元可能是负数
end.
05-11 11:26