#L4826. 「联合省选 2025」岁月

    ID: 3213 传统题 2000ms 256MiB 尝试: 2 已通过: 1 难度: 10 上传者: 标签>动态规划状压DP组合数学容斥原理树结构并查集最小生成树图论计数

「联合省选 2025」岁月

题目背景

希望大家一直记得我。

“希望大家永远忘了我。”

题目描述

小 Y 有一个 nn 个节点、mm 条边的带权无向图 GG,节点由 11nn 编号。第 ii (1im1 \leq i \leq m) 条边连接 uiu_iviv_i,边权为 wiw_i。保证 GG 连通且没有重边自环。

小 Y 预见到岁月将会磨灭图 GG 的痕迹,而这会导致一些边变成有向边,另一些边直接消失。具体地,图 GG 历经岁月将会磨损为 nn 个节点的带权有向图 GG',其中对于第 ii (1im1 \leq i \leq m) 条边,GG'

  • 14\frac{1}{4} 的概率同时存在 uiu_iviv_iviv_iuiu_i 的有向边,它们的边权均为 wiw_i
  • 14\frac{1}{4} 的概率存在 viv_iuiu_i、边权为 wiw_i 的有向边,而不存在其反向边;
  • 14\frac{1}{4} 的概率存在 uiu_iviv_i、边权为 wiw_i 的有向边,而不存在其反向边;
  • 14\frac{1}{4} 的概率 uiu_iviv_i 之间没有边。

所有 mm 个随机事件是独立的。

小 Y 认为一个无向图的核心是最小生成树,而一个有向图的核心是最小外向生成树。称图 GG' 的一个边子集 EE 是外向生成树,当且仅当 E=n1|E| = n - 1 且存在一个节点 xx 可以只经过 EE 中的有向边到达图 GG' 上的所有节点。图 GG'最小外向生成树即为图 GG' 上边权和最小的外向生成树。

小 Y 希望图的核心历经岁月侵蚀也保持不变,于是他想知道,有多大的概率,图 GG' 的最小外向生成树存在,且其边权和等于图 GG 的最小生成树边权和。

你需要将答案对 (109+7)(10^9 + 7) 取模。可以证明答案一定为有理数 ab\frac{a}{b},其中 aabb 互质,且 bb 不是 (109+7)(10^9 + 7) 的倍数。因此你输出的数 xx 需要满足 0x<109+70 \leq x < 10^9 + 7abx(mod109+7)a \equiv bx \pmod{10^9 + 7},可以证明这样的 xx 唯一存在。

输入格式

从文件 years.in 中读入数据。

本题有多组测试数据。输入的第一行两个整数 cc, TT,分别表示测试点编号和测试数据组数,接下来输入每组测试数据。样例满足 c=0c = 0

对于每组测试数据,第一行两个整数 nn, mm,分别表示图 GG 的点数和边数,接下来 mm 行,第 ii (1im1 \leq i \leq m) 行三个整数 uiu_i, viv_i, wiw_i,描述图 GG 上的一条边。

输出格式

输出到文件 years.out 中。

对于每组测试数据,输出一行一个整数,表示图 GG' 的最小外向生成树存在且其边权和等于图 GG 的最小生成树边权和的概率,对 (109+7)(10^9 + 7) 取模。

样例 1

输入:

0 2
2 1
1 2 1
3 3
1 2 2
1 3 2
2 3 2

输出:

750000006
171875002

该组样例共有 22 组测试数据。

  • 对于第一组测试数据,由于图上只有一条边,因此只要 GG' 上有边,GG' 的最小外向生成树边权和就一定等于 GG 的最小生成树边权和。GG' 上存在边的概率为 34\frac{3}{4},故答案为 34\frac{3}{4},取模后的结果为 750000006750000006

  • 对于第二组测试数据,在所有 22m=642^{2m} = 64GG' 中,有 1313 种情况不满足 GG' 的最小外向生成树边权和等于 GG 的最小生成树边权和:

    • GG' 为空图;
    • GG' 仅包含一条有向边,共 66 种情况;
    • GG' 仅包含两条有向边,且指向同一个节点,共 33 种情况;
    • GG' 仅包含两条有向边,且构成一个二元环,共 33 种情况。

由于所有情况等概率出现,因此答案为 11364=51641 - \frac{13}{64} = \frac{51}{64},取模后的结果为 171875002171875002

样例 2

见选手目录下的 years/years2.inyears/years2.ans

该组样例共有 55 组测试数据。其中每组测试数据分别满足测试点 131 \sim 3464 \sim 67,87,89119 \sim 1112,1312,13 的限制。

样例 3

见选手目录下的 years/years3.inyears/years3.ans

该组样例共有 55 组测试数据。其中每组测试数据分别满足测试点 141614 \sim 1617,1817, 1819,2019, 20212321 \sim 2324,2524, 25 的限制。

子任务

对于所有测试点,

  • 1T51 \leq T \leq 5,
  • 2n152 \leq n \leq 15,n1mn(n1)2n - 1 \leq m \leq \frac{n(n-1)}{2},
  • $\forall 1 \leq i \leq m, 1 \leq u_i < v_i \leq n, 1 \leq w_i \leq m$,
  • $\forall 1 \leq i < j \leq m, (u_i, v_i) \neq (u_j, v_j)$,即 GG 没有重边,
  • 保证 GG 连通。
测试点编号 nn \leq 特殊性质
131 \sim 3 66 A
464 \sim 6 1515 B
7,87, 8 99 C
9119 \sim 11 1212
12,1312, 13 1414
141614 \sim 16 1515
17,1817, 18 99
19,2019, 20 1212
212321 \sim 23 1414
24,2524, 25 1515
  • 特殊性质 A:m6,1im,wi2m \leq 6, \forall 1 \leq i \leq m, w_i \leq 2
  • 特殊性质 B:1i<jm,wiwj\forall 1 \leq i < j \leq m, w_i \neq w_j
  • 特殊性质 C:1im,wi=1\forall 1 \leq i \leq m, w_i = 1