【题解】牛客网NOIP赛前集训营-提高组（第二场)
A方差
题目大意
对一个长度为 𝑚 的序列
，定义方差：
%3D%5Cfrac%7B1%7D%7Bm%7D%5Csum_%7Bi%3D1%7D%5E%7Bm%7D%7B%5Cleft(%20b_%7Bi%7D-%5Cbar%7Bb%7D%20%5Cright)%5E%7B2%7D%7D)
给定长度为 N 的序列 𝑎𝑖 ，对每个位置，求出删掉这个位置后，剩下元素的方差乘以%5E%7B2%7D)
的值
给定长度为 N 的序列 𝑎𝑖 ，对每个位置，求出删掉这个位置后，剩下元素的方差乘以
解法
考虑：
%5E%7B2%7D%7D%3Dm%5Ctimes%20%5Csum_%7Bi%3D1%7D%5E%7Bm%7D%7B%5Cleft(%20b_%7Bi%7D%5E%7B2%7D%20-2b_%7Bi%7D%5Cbar%7Bb%7D%2B%5Cbar%7Bb%7D%5E%7B2%7D%5Cright)%7D%3Dm%5Ctimes%20%5Cleft(%20%5Csum_%7Bi%3D1%7D%5E%7Bm%7D%7Bb_%7Bi%7D%5E%7B2%7D%7D-2%5Cbar%7Bb%7D%5Csum_%7Bi%3D1%7D%5E%7Bm%7D%7Bb_%7Bi%7D%7D%2Bm%5Cbar%7Bb%7D%5E%7B2%7D%20%5Cright))
%3Dm%5Csum_%7Bi%3D1%7D%5E%7Bm%7D%7Bb_%7Bi%7D%5E%7B2%7D%7D-%5Cleft(%20%5Csum_%7Bi%3D1%7D%5E%7Bm%7D%7Bb_%7Bi%7D%7D%20%5Cright)%5E%7B2%7D)
由此易见，只需维护序列元素的和、平方和即可快速计算方差。
对一个序列，询问删掉每个元素之后剩下序列的元素和、平方和是容易完成的。
对一个序列，询问删掉每个元素之后剩下序列的元素和、平方和是容易完成的。
B分糖果
题目大意
N 个小朋友围成一圈，要给他们分一些糖果。
第 i 个小朋友最少拿到 1 个、最多拿到 a[i] 个。
问有多少种方案使得任意两个相邻的小朋友拿到的糖果数不同。
部分分做法
第 i 个小朋友最少拿到 1 个、最多拿到 a[i] 个。
问有多少种方案使得任意两个相邻的小朋友拿到的糖果数不同。
部分分做法
考虑 N 和 a[i] 均不是很大的情形，此时我们可以DP
把环从某个位置断开，记 𝑓 𝑖 𝑗 𝑘 表示考虑了前 i 个人，第 1 个人和第 i 个人分别了 j k 个糖果的方案数
暴力转移的复杂度是 Θ 𝑎𝑖 ，如果加一个简单的前缀和优化的话就能优化到 Θ( 1)
容斥的想法
把环从某个位置断开，记 𝑓 𝑖 𝑗 𝑘 表示考虑了前 i 个人，第 1 个人和第 i 个人分别了 j k 个糖果的方案数
暴力转移的复杂度是 Θ 𝑎𝑖 ，如果加一个简单的前缀和优化的话就能优化到 Θ( 1)
容斥的想法
正难则反，我们考虑容斥
枚举哪些相邻的小朋友拿到的糖果数一样，整个环根据我们枚举的相等关系会被分成若干段
其中每段的糖果数一样，那么这一段的方案数必然为这段中的
最小值
同时，假设我们枚举了 𝑘 个相等关系，它的容斥系数为%5E%7Bk%7D)
我们考虑 DP 它的贡献，设
表示：
容斥到第 i 个元素，前面划分了若干段，所有不同的方案配上容斥系数的贡献之和
%20%5Ctimes%20-1%5E%7Bi-j-1%7D)
M = 0 的做法
枚举哪些相邻的小朋友拿到的糖果数一样，整个环根据我们枚举的相等关系会被分成若干段
其中每段的糖果数一样，那么这一段的方案数必然为这段中的
同时，假设我们枚举了 𝑘 个相等关系，它的容斥系数为
我们考虑 DP 它的贡献，设
容斥到第 i 个元素，前面划分了若干段，所有不同的方案配上容斥系数的贡献之和
最后一个元素可以等于等于第一个元素，这个很难在我们目前的 DP 中体现出来
一个暴力的想法是把第一段的最小值记下来，然后和最后一段合并
但是我们可以优化：我们把环适当地转一下，使得
为整个序列的最小值
此时把最后一段和第一段合并时地贡献可以直接计算。
对于这个 DP，暴力做的复杂度是 O(N^2)
优化思路有两种
使用线段树优化，复杂度为 O(N\log N)，80 分
使用单调栈优化，复杂度为 O(N)，100 分
一个暴力的想法是把第一段的最小值记下来，然后和最后一段合并
但是我们可以优化：我们把环适当地转一下，使得
此时把最后一段和第一段合并时地贡献可以直接计算。
对于这个 DP，暴力做的复杂度是 O(N^2)
优化思路有两种
使用线段树优化，复杂度为 O(N\log N)，80 分
使用单调栈优化，复杂度为 O(N)，100 分
C集合划分
题意 visit_world 得到了 {1, 2, ... , n} 的 (2^n - 1) 个非空子集
他计划把这些集合分给小 S 和小 T，每个子集恰好给其中一个人。
分配规则是这样的：
1. 若存在两个集合属于同一个人，那么这两个集合的并也要属于那个人
他计划把这些集合分给小 S 和小 T，每个子集恰好给其中一个人。
分配规则是这样的：
1. 若存在两个集合属于同一个人，那么这两个集合的并也要属于那个人
2. 有 m 个集合是小 S 特别喜欢的，你要把这些集合全部给小 S
3. 小 S 拿到了恰好 k 个集合。
请给出一种方案，或者说明无解。
请给出一种方案，或者说明无解。
M = 0 的做法
我们定义 lowbit(x) 为 x 的二进制下，最小的一个元素（换句话说，就是它对应集合里最小的元素）
我们用 x | y 表示 x 和 y 两个集合的并
断言：我们把所有 lowbit 相同的元素都分给同一个人，这样构造的方案一定是合法的
证明很容易，注意到 lowbit(x | y) 恰好是 lowbit(x) 和 lowbit(y) 之一，若 lowbit(x) 和 lowbit(y) 均属于 A，那么 lowbit(x | y) 也属于 A
我们用 x | y 表示 x 和 y 两个集合的并
断言：我们把所有 lowbit 相同的元素都分给同一个人，这样构造的方案一定是合法的
证明很容易，注意到 lowbit(x | y) 恰好是 lowbit(x) 和 lowbit(y) 之一，若 lowbit(x) 和 lowbit(y) 均属于 A，那么 lowbit(x | y) 也属于 A
lowbit(x) = i 的元素恰好有 2^(N-i-1) 个，我们把 K 二进制拆分，构造答案即可
M > 0 的做法 把上述做法推广一下，我们给每个元素定义一个优先级，使得不同元素优先级不同
对一个集合，我们定义它的“特征”为它之中优先级最高的元素编号
那么，我们把所有“特征”相同的集合分给同一个人，这样一定合法
另一方面，我们可以证明，每一种合法方案都可以按照这种方法构造
所以我们问题有两个：
• 确定每个元素的优先级，从而计算集合的特征
对一个集合，我们定义它的“特征”为它之中优先级最高的元素编号
那么，我们把所有“特征”相同的集合分给同一个人，这样一定合法
另一方面，我们可以证明，每一种合法方案都可以按照这种方法构造
所以我们问题有两个：
• 确定每个元素的优先级，从而计算集合的特征
• 把特征相同的集合分给同一个人
一个观察是，第二个问题其实是不需要考虑的，因为有 K 的限制，每个集合分给谁是确定好的
使用状压DP，从高到低确定每个元素的优先级
记 𝑓[𝑆] 表示集合 S 里的元素已经被分配了最高的若干优先级，是否可行
转移时枚举接下来的优先级最高的元素是哪个，使用一些简单的位运算技巧确定可行性
最后根据这个 DP 还原出一种方案即可。
一个观察是，第二个问题其实是不需要考虑的，因为有 K 的限制，每个集合分给谁是确定好的
使用状压DP，从高到低确定每个元素的优先级
记 𝑓[𝑆] 表示集合 S 里的元素已经被分配了最高的若干优先级，是否可行
转移时枚举接下来的优先级最高的元素是哪个，使用一些简单的位运算技巧确定可行性
最后根据这个 DP 还原出一种方案即可。
std
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