1 条题解

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    @ 2025-12-3 16:09:23

    题意理解
    给定一棵 ( n ) 个节点的有根树,满足 ( 1 \sim n ) 是一个 DFS 序(即按编号顺序深度优先遍历可达)。
    初始所有节点未崩坏。
    每天进行如下操作:

    1. 选择一个未崩坏节点 ( u ) 探索。
    2. 探索后,( u ) 及其子树全部崩坏。
    3. 同时,由于力量枯竭,第 ( n-i+1 ) 号节点若未崩坏,则崩坏(( i ) 为当前天数)。

    要求探索序列满足:

    • 恰好探索 ( i ) 天。
    • 最后一次探索的是根节点 1。
      求对每个 ( i \in [1,n] ) 的方案数(模 998244353)。

    关键观察

    1. DFS 序性质
      由于编号顺序就是 DFS 序,所以对于任意节点,其子树编号连续(编号 ( [u, u+size_u-1] ))。
      探索节点 ( u ) 会直接崩坏其整个子树。

    2. 崩坏规则

      • 主动崩坏:探索节点 ( u ) → 崩坏 ( u ) 的子树区间。
      • 被动崩坏:第 ( i ) 天结束 → 崩坏节点 ( n-i+1 )(若未崩坏)。
        被动崩坏每天固定一个节点,从后往前(( n, n-1, \dots ))。
    3. 问题转化
      将探索序列看作一个节点集合,按探索顺序满足:

      • 最后一个是根节点 1。
      • 若探索节点 ( u ),则其子树中节点不能再被探索(已崩坏),且被动崩坏不会影响已探索节点。
      • 被动崩坏从后往前,相当于每天有一个“强制崩坏节点”,需要确保在强制崩坏时该节点尚未被探索(否则已崩坏)。
        实际上,强制崩坏相当于在当天结束时,若某节点未被主动崩坏,则它自动崩坏。
    4. 状态设计
      定义 ( f[i][j][k] ) 表示考虑从第 ( i ) 天开始(倒序处理),已经探索了 ( j ) 个节点,且这些节点的最小 DFS 序编号为 ( k )。
      为什么倒序?因为被动崩坏从后往前,倒序处理便于匹配强制崩坏节点。

    5. 转移分析

      • 不选择第 ( i ) 天探索:直接继承 ( f[i+1][j][k] )。
      • 选择第 ( i ) 天探索某个节点:探索节点 ( u ) 需满足:
        • ( u ) 未被崩坏(即其编号不在已探索节点的子树中)。
        • 探索后崩坏 ( u ) 的子树,更新已探索集合。
      • 同时,第 ( i ) 天结束时会强制崩坏节点 ( n-i+1 ),需确保该节点在探索前未被崩坏(或被探索主动崩坏)。
    6. 子树贡献合并
      预处理 ( h[u][l] ) 表示在节点 ( u ) 的子树中选择 ( l ) 个节点探索的方案数(满足子树内探索顺序合法)。
      这可以通过树形 DP 合并子节点得到,用组合数处理顺序。

    7. 最终计算
      倒序 DP 完成后,( f[1][i][i] ) 表示探索 ( i ) 天且最后一个探索节点编号为 ( i ) 的方案数(因为最小编号为 ( i ) 意味着所有探索节点编号 ≥ i)。
      但要求最后一个探索的是根节点 1,因此需要筛选。

    算法流程

    1. 预处理组合数 ( C[n][n] )。
    2. 读入树,由于 DFS 序性质,父子关系可由编号大小确定(编号小的为父节点)。
    3. 树形 DP 计算 ( h[u][l] ):
      • ( g[u][l] ) 表示 ( u ) 子树中选 ( l ) 个节点探索的方案数。
      • 合并子节点时,用组合数合并顺序。
      • ( h[u][l] = g[u][l-1] )(因为 ( u ) 本身必须被选)。
    4. 倒序 DP:
      • 状态 ( f[i][j][k] ) 表示从第 ( i ) 天开始倒序考虑,已选 ( j ) 个节点,最小编号为 ( k )。
      • 转移分三种:
        a. 第 ( i ) 天不探索 → 继承。
        b. 第 ( i ) 天探索某个编号 > k 的节点 → 更新最小编号。
        c. 第 ( i ) 天探索节点 ( u ) 且 ( u ) 的子树与已选集合有重叠 → 通过 ( h[u][l] ) 合并子树贡献。
    5. 输出答案:
      • ( ans[i] = f[1][i][i] - f[2][i][i] )(差分得到最后一个探索节点是 1 的方案数)。

    复杂度分析
    状态数 ( O(n^3) ),转移 ( O(n^2) ),总复杂度 ( O(n^5) )?
    但实际常数小,且 ( n \leq 80 ),可接受。

    算法标签

    • 树形 DP
    • 计数 DP
    • 倒序动态规划
    • 组合数学
    • DFS 序性质
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    信息

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    时间
    2500ms
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    10
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