「PKUWC2018」隨機遊走（min-max容斥+FWT）

以後題目都換成這種「」形式啦，我覺得好看。

做過重返現世的應該看到就想到 \(min-max\) 容斥了吧。

沒錯，我是先學擴展形式再學特殊形式的。

\[E(\text{max}(S))=\sum_{T\subseteq S}(-1)^{|T|+1}E(\text{min}(T))\]

問題轉化之後，然後我們可以枚舉所有狀態然後 \(O(n)\) 樹形 \(dp\)

\(-1\) 那項可以 \(O(2^n)\) 推出來，接下來就是子集變換了。可以 \(O(n2^n)\) \(FWT\) 或者 \(O(3^n)\) 暴力枚舉，自己喜歡哪種就上吧。

\(Code\ Below:\)

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int mod=998244353;
int n,q,rt,lim,bin[20],a[20],b[20],d[20],f[1<<18],g[1<<18];
vector<int> G[20];

inline int fpow(int a,int b){
    int ret=1;
    for(;b;b>>=1,a=1ll*a*a%mod)
        if(b&1) ret=1ll*ret*a%mod;
    return ret;
}

void dfs(int x,int f,int S){
    if(S&bin[x]) return ;
    a[x]=d[x];b[x]=1;
    int tmp=1,y;
    vector<int>::iterator it;
    for(it=G[x].begin();it!=G[x].end();it++){
        y=*it;
        if(y==f) continue;
        dfs(y,x,S);
        tmp=(tmp-1ll*a[y]*d[x]%mod+mod)%mod;
        b[x]=(b[x]+1ll*b[y]*d[x]%mod)%mod;
    }
    tmp=fpow(tmp,mod-2);
    a[x]=1ll*a[x]*tmp%mod;
    b[x]=1ll*b[x]*tmp%mod;
}

inline void FWT(){
    for(int len=1;len<lim;len<<=1)
        for(int i=0;i<lim;i++)
            if(i&len) f[i]=(f[i]+f[i^len])%mod;
}

int main()
{
    scanf("%d%d%d",&n,&q,&rt);
    rt--;lim=1<<n;bin[0]=1;
    for(int i=1;i<=n;i++) bin[i]=bin[i-1]<<1;
    int x,y,k,S;
    for(int i=0;i<n-1;i++){
        scanf("%d%d",&x,&y);
        x--;y--;
        G[x].push_back(y);
        G[y].push_back(x);
        d[x]++;d[y]++;
    }
    for(int i=0;i<n;i++) d[i]=fpow(d[i],mod-2); 
    for(int i=0;i<lim;i++){
        for(int j=0;j<n;j++) a[j]=b[j]=0;
        dfs(rt,-1,i);f[i]=b[rt];
    }
    g[0]=-1;
    for(int i=1;i<lim;i++) g[i]=g[i>>1]*((i&1)?-1:1);
    for(int i=0;i<lim;i++){
        f[i]*=g[i];
        if(f[i]<0) f[i]+=mod;
    }
    FWT();
    while(q--){
        scanf("%d",&k);S=0;
        for(int i=1;i<=k;i++){
            scanf("%d",&x);
            S|=bin[x-1];
        }
        printf("%d\n",f[S]);
    }
    return 0;
}