技术标签: FFT
最近做了几个FFT的题,实在是如果不记录一下就转头忘了 T T
题意:求
思路:
将上式拆开,那么就变成了
,前两项都是固定的值
那么我们求的最大值就可以了,n的数据范围为6*1e4,所以要用FFT优化
下面是我现在的理解,如果有错还恰巧被大佬看到了,求指出T T
如果有两个数组:A:1到n-1;B:1到m-1
那么得到的卷积C:1到m+n-2,其中,注意这里的ci表示所有A、B数组下标和为i的系数的乘积的和,并不一定有i+1项
现在回到这个题,我们显然不能直接求A、B的卷积,但如果求A、B的reverse的卷积(记作B')的卷积,B和B'的关系是:
Bi=B'n-1-i,相应的B'i=Bn-1-i,我们可以看一下结果:
求A、B'的卷积得到数据C,记作,那么k+j=i,j=i-k,我们把B'换成B,得到,那么我们就可以发现ci可以表示为,这不就跟我们想求的形式相同了,所以我们可以对A、B'求一个卷积,遍历一下结果,找最大的那个下标就可以了
但题目里还有一个对n取模,可以发现这两个都可以表示为,所以遍历的时候寻找的是ans[i]+ans[i+n]的最大值,但直接这样求会有精度问题,我们找到最大值对应的下标i后,n-1-i就是具体的题目中的k,然后再直接暴力1-n求一次结果
代码:
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int MAXN = 2e5+5;
const double PI=acos(-1.0);
typedef long long LL;
struct complex
{
double a, b;
complex(double aa = 0.0, double bb = 0.0)
{
a = aa;
b = bb;
}
complex operator +(const complex &e)
{
return complex(a + e.a, b + e.b);
}
complex operator -(const complex &e)
{
return complex(a - e.a, b - e.b);
}
complex operator *(const complex &e)
{
return complex(a * e.a - b * e.b, a * e.b + b * e.a);
}
} x1[MAXN], x2[MAXN], x[MAXN];
void change(complex *y, int len)
{
int i, j, k;
for(i=1,j=len/2; i<len-1; i++)
{
if(i < j) swap(y[i], y[j]);
k = len/2;
while(j >= k)
{
j-=k;
k>>=1;
}
if(j < k) j += k;
}
}
void fft(complex *y, int len, int on)
{
change(y, len);
for(int h=2; h<=len; h<<=1)
{
complex wn(cos(-on*2*PI/h), sin(-on*2*PI/h));
for(int j=0; j<len; j+=h)
{
complex w(1, 0);
for(int k=j; k<j+h/2; k++)
{
complex u = y[k], t = w*y[k+h/2];
y[k] = u + t, y[k+h/2] = u- t, w = w*wn;
}
}
}
if(on == -1) for(int i=0; i<len; i++) y[i].a /= len;
}
LL A[MAXN], B[MAXN];
LL f[MAXN], g[MAXN];
LL ans[MAXN];
int main()
{
int t;
scanf("%d",&t);
while(t--)
{
int n;
scanf("%d",&n);
for(int i=0;i<n;i++)
scanf("%lld",&A[i]);
for(int i=n-1;i>=0;i--)
scanf("%lld",&B[i]);
int len1=n;
int len=1;
while(len<len1*2)
len<<=1;
for(int i=0; i<len1; i++)
x1[i].a = A[i], x1[i].b = 0;
for(int i=len1; i<len; i++)
x1[i].a = 0, x1[i].b = 0;
for(int i=0; i<len1; i++)
x2[i].a = B[i], x2[i].b = 0;
for(int i=len1; i<len; i++)
x2[i].a = 0, x2[i].b = 0;
fft(x1, len, 1), fft(x2, len, 1);
for(int i=0; i<len; i++)
x[i] = x1[i] * x2[i];
fft(x, len, -1);
memset(ans, 0, sizeof(ans));
for(int i=0; i<len; i++)
ans[i] = (LL)(x[i].a+0.5);
LL sum=0;
int temp;
for(int i=0; i<len; i++)
{
if(sum<(ans[i]+ans[i+n]))
{
sum=ans[i]+ans[i+n];
temp=i;
}
}
temp=n-1-temp;
sum=0;
for(int i=0,j=n-1;i<j;i++,j--)
swap(B[i],B[j]);
for(int i=0;i<n;i++)
{
sum+=(A[i]-B[(i+temp)%n])*(A[i]-B[(i+temp)%n]);
}
printf("%lld\n",sum);
}
return 0;
}
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