F - Range Power Sum Editorial
by
sounansya
\(\displaystyle S_k=\sum_{i=0}^k A_i\) \((k=0,1,\ldots,N)\) とすると、求める値は以下のように表すことができます:
\[ \begin{aligned} &\phantom{=} \sum_{1\le l\le r\le N} \left(\sum_{l\le i\le r} A_i \right)^K\\ &=\sum_{1\le l\le r\le N} \left(S_r-S_{l-1} \right)^K\\ &=\sum_{0\le l < r\le N} \left(S_r-S_l \right)^K\\ &=\sum_{0\le l < r\le N} \sum_{k=0}^K \binom Kk (-S_l)^kS_r^{K-k}\\ &=\sum_{k=0}^K\binom Kk \sum_{r=0}^N S_r^{K-k} \sum_{l=0}^{r-1} (-S_l)^k\\ \end{aligned} \]
最後の式は、 \(k\) を固定した際の値が \(\displaystyle \sum_{l=0}^{r-1} (-S_l)^k\) を \(r\) の昇順に求めていくことで \(O(N\log K)\) 時間で計算することができるので、全体として \(O(NK\log K)\) 時間で計算することができます。
各 \(i,k\) \((0\le i\le N,0\le k\le K)\) に対し \(S_i^k\) を事前に計算しておくことで \(O(NK)\) 時間に改善することも可能です。
以上を適切に実装することでこの問題に正答することができます。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#include <atcoder/all>
using mint = atcoder::modint998244353;
ostream &operator<<(ostream &os, mint a) { return os << a.val(); }
#define rep(i, n) for(int i = 0; i < n; i++)
int main() {
cin.tie(nullptr);
ios::sync_with_stdio(false);
int n, m;
cin >> n >> m;
vector<mint> a(n + 1);
rep(i, n) {
int x;
cin >> x;
a[i + 1] = a[i] + x;
}
mint ans = 0;
rep(k, m + 1) {
mint c = 1;
rep(i, m) c *= i + 1;
rep(i, k) c /= i + 1;
rep(i, m - k) c /= i + 1;
mint s = 0;
rep(i, n + 1) {
ans += a[i].pow(m - k) * s * c;
s += (-a[i]).pow(k);
}
}
cout << ans << endl;
}
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#include <atcoder/all>
using mint = atcoder::modint998244353;
#define rep(i, n) for(int i = 0; i < n; i++)
int main() {
cin.tie(nullptr);
ios::sync_with_stdio(false);
int n, m;
cin >> n >> m;
vector<mint> a(n + 1);
rep(i, n) {
int x;
cin >> x;
a[i + 1] = a[i] + x;
}
mint ans = 0;
vector<vector<mint>> ar(m + 1, vector<mint>(n + 1));
rep(i, n + 1) ar[0][i] = 1;
for (int j = 1; j <= m; j++)
rep(i, n + 1) ar[j][i] = a[i] * ar[j - 1][i];
rep(k, m + 1) {
mint c = 1;
rep(i, m) c *= i + 1;
rep(i, k) c /= i + 1;
rep(i, m - k) c /= i + 1;
mint s = 0;
rep(i, n + 1) {
ans += ar[m - k][i] * s * c;
if (k & 1)
s -= ar[k][i];
else
s += ar[k][i];
}
}
cout << ans.val() << endl;
}
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