[UOJ 34]多项式乘法(FFT)
2015-03-12 16:28
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题目链接
http://uoj.ac/problem/34思路
裸的FFT模板题。具体的FFT算法请看我的另一篇闲扯/article/8152222.html
代码
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <algorithm> #include <cmath> #include <complex> #define MAXN 2100000 using namespace std; double PI=3.1415926535897384626; struct Complex //复数 { double real,imag; //实部与虚部 Complex(){} Complex(double _real,double _imag):real(_real),imag(_imag){} }a[MAXN],b[MAXN]; int bitrev[MAXN]; //设w为N次意义下的单位复根,w[i]=w^i Complex operator+(Complex a,Complex b) { return Complex(a.real+b.real,a.imag+b.imag); } Complex operator-(Complex a,Complex b) { return Complex(a.real-b.real,a.imag-b.imag); } Complex operator*(Complex a,Complex b) { return Complex(a.real*b.real-a.imag*b.imag,a.real*b.imag+a.imag*b.real); } void FFT(Complex a[],int n,int f) //对长度为n的序列(系数或点值序列)a进行快速傅立叶变换,f为1是求值操作(系数->点值),f为2是插值操作(点值->系数) { for(int i=0;i<n;i++) if(i<bitrev[i]) swap(a[i],a[bitrev[i]]); for(int i=1;i<n;i<<=1) //log(n)次迭代模拟递归 { Complex wn=Complex(cos(PI/i),f*sin(PI/i)); //w^i=w*wn^i for(int j=0;j<n;j+=(i<<1)) { Complex w=Complex(1,0); for(int k=0;k<i;k++,w=w*wn) { Complex x=a[j+k],y=w*a[j+k+i]; //x,y即为f0(x)和f1(x) a[j+k]=x+y,a[j+k+i]=x-y; } } } if(f==-1) //如果是插值的话,那么就需要在结果的前面乘上1/n for(int i=0;i<n;i++) a[i].real/=n; } void mul(Complex a[],int n,Complex b[],int m) //长度为n的多项式a乘上长度为m的多项式b { int L=n+m-1; //最终答案的多项式的长度 int N=1,k=0; //N=2^k,上面的w就是N次单位复根 for(;N<L;N<<=1,k++); for(int i=0;i<N;i++) bitrev[i]=(bitrev[i>>1]>>1)|((i&1)<<(k-1)); //!!!!!! FFT(a,N,1); FFT(b,N,1); for(int i=0;i<N;i++) a[i]=a[i]*b[i]; //!!!!对两个多项式的系数表示法做完FFT后,就得到了它们的点值表示,直接乘上去即可(不是只乘实部!!) FFT(a,N,-1); //然后再从点值表示转回到系数表示 } int main() { int n,m; scanf("%d%d",&n,&m); //此时n和m是最高次项的次数 n++,m++; //此时n和m是多项式a和b的系数的个数 for(int i=0;i<n;i++) scanf("%lf",&a[i].real); for(int i=0;i<m;i++) scanf("%lf",&b[i].real); mul(a,n,b,m); for(int i=0;i<n+m-1;i++) printf("%d ",(int)(a[i].real+0.5)); puts(""); return 0; }
改成我现在一直用的模板再交了一发
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <algorithm> #include <cmath> #include <complex> #define MAXN 2100000 using namespace std; double PI=3.1415926535897384626; struct Complex { double real,imag; Complex(){} Complex(double _real,double _imag):real(_real),imag(_imag){} }a[MAXN],b[MAXN]; inline Complex operator+(Complex a,Complex b) { return Complex(a.real+b.real,a.imag+b.imag); } inline Complex operator-(Complex a,Complex b) { return Complex(a.real-b.real,a.imag-b.imag); } inline Complex operator*(Complex a,Complex b) { return Complex(a.real*b.real-a.imag*b.imag,a.real*b.imag+a.imag*b.real); } inline void reverse(Complex a[],int n) { for(int i=1,j=n/2,k;i<n-1;i++) { if(i<j) swap(a[i],a[j]); k=n/2; while(j>=k) { j-=k; k>>=1; } if(j<k) j+=k; } } inline void FFT(Complex a[],int n,int flag) { reverse(a,n); for(int i=1;i<n;i<<=1) { Complex wn=Complex(cos(PI/i),flag*sin(PI/i)); for(int j=0;j<n;j+=(i<<1)) { Complex w=Complex(1,0); for(int k=0;k<i;k++,w=w*wn) { Complex x=a[j+k],y=w*a[j+k+i]; a[j+k]=x+y; a[j+k+i]=x-y; } } } if(flag==-1) for(int i=0;i<n;i++) a[i]=Complex(a[i].real/n,a[i].imag); } inline void mul(Complex a[],int n,Complex b[],int m) { int L=n+m-1; int N=1,k=0; for(;N<L;N<<=1,k++); FFT(a,N,1); FFT(b,N,1); for(int i=0;i<N;i++) a[i]=a[i]*b[i]; FFT(a,N,-1); } int main() { int n,m; scanf("%d%d",&n,&m); n++,m++; for(int i=0;i<n;i++) scanf("%lf",&a[i].real); for(int i=0;i<m;i++) scanf("%lf",&b[i].real); mul(a,n,b,m); for(int i=0;i<n+m-1;i++) printf("%d ",(int)(a[i].real+0.5)); puts(""); return 0; }
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