Atcoder
题解
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ARC201E Total Area of Bounding Boxes
相当于有 $n$ 个点 $(x_i,y_i)$,求
\[\sum_{s\in2^{[n]} }\left(\max_{i\in s}x_i-\min_{i\in s}x_i\right)\left(\max_{i\in s}y_i-\min_{i\in s}y_i\right)\]乘法分配率展开
\[\sum_{s\in2^{[n]} }\max_{i\in s}x_i\max_{i\in s}y_i-\sum_{s\in2^{[n]} }\max_{i\in s}x_i\min_{i\in s}y_i-\sum_{s\in2^{[n]} }\min_{i\in s}x_i\max_{i\in s}y_i+\sum_{s\in2^{[n]} }\min_{i\in s}x_i\min_{i\in s}y_i\]这四个式子做法较为类似,这里以第一个式子(两个 $\max$)为例。
不妨将所有点以 $x_i$ 升序排序,枚举 $i$,这样枚举到的 $x_i$ 便是当前最大的。
插入 $x_i$ 时,当前集合内所有点的 $x$ 坐标均比 $x_i$ 小,需要计算当前集合的所有子集的 $y$ 坐标的 $\max$ 之和,那么集合内第 $i$ 小的数的贡献就是 $2^{i-1}$。
这样会在计算 $x_i$ 的时候把 $x_{i-1}$ 已经计算过的重复计算一遍,差分即可。
可以使用线段树和树状数组来维护集合的所有子集的 $\max$ 之和,插入一个点相当于一个后缀乘 $2$,然后进行一次单点修改。插入新点时,比新点小的数可以用树状数组去计算。
#include<bits/stdc++.h>
#define siz(x) int((x).size())
#define all(x) std::begin(x),std::end(x)
#define fi first
#define se second
using namespace std;
using unt=unsigned;
using loli=long long;
using lolu=unsigned long long;
using pii=pair<int,int>;
mt19937_64 rng(random_device{}());
constexpr int N=2e5+7,P=998244353;
struct mint{
int d;
mint()=default;
mint(int x):d(x){}
friend std::istream&operator>>(std::istream&x,mint&y){return x>>y.d;}
friend std::ostream&operator<<(std::ostream&x,mint y){return x<<y.d;}
friend mint operator+(mint x,mint y){return (x.d+=y.d)<P?x.d:x.d-P;}
mint&operator+=(mint z){return (d+=z.d)<P?d:d-=P,*this;}
friend mint operator-(mint x,mint y){return (x.d-=y.d)<0?x.d+P:x.d;}
mint&operator-=(mint z){return (d-=z.d)<0?d+=P:d,*this;}
friend mint operator*(mint x,mint y){return int(1ll*x.d*y.d%P);}
mint&operator*=(mint z){return d=int(1ll*d*z.d%P),*this;}
static mint qpow(int x,int y=P-2){int z=1;for(;y;y>>=1,x=int(1ll*x*x%P))if(y&1)z=int(1ll*x*z%P);return z;}
friend mint operator/(mint x,mint y){return x*=qpow(y.d);}
mint&operator/=(mint z){return (*this)*=qpow(z.d);}
friend mint operator^(mint x,mint y){return qpow(x.d,y.d);}
mint&operator^=(mint z){return *this=qpow(d,z.d);}
mint operator()(mint z)const{return qpow(d,z.d);}
mint&operator[](mint z){return *this=qpow(d,z.d);}
mint inv()const{return qpow(d);}
mint pow(mint z)const{return qpow(d,z.d);}
int operator+()const{return d;}
mint operator-()const{return d?P-d:0;}
int operator~()const{return ~d;}
};
mint operator""_m(lolu x){return mint(int(x%P));}
int n;
pii a[N];
mint pw[N];
mint sum[N<<2],tag1[N<<2],tag2[N<<2],len[N<<2];
#define ls (u<<1)
#define rs (u<<1|1)
#define mid ((l+r)>>1)
void build(int u,int l,int r){
sum[u]=0;
tag1[u]=0;
tag2[u]=1;
len[u]=r-l+1;
if(l==r)return;
build(ls,l,mid);build(rs,mid+1,r);
}
void pushdw(int u){
tag1[ls]=tag1[ls]*tag2[u]+tag1[u];
tag2[ls]*=tag2[u];
sum[ls]=sum[ls]*tag2[u]+tag1[u]*len[ls];
tag1[rs]=tag1[rs]*tag2[u]+tag1[u];
tag2[rs]*=tag2[u];
sum[rs]=sum[rs]*tag2[u]+tag1[u]*len[rs];
tag1[u]=0;tag2[u]=1;
}
void upd1(int u,int l,int r,int x,int y,mint k){
if(x<=l&&r<=y){
tag1[u]+=k;
sum[u]+=k*len[u];
return;
}
pushdw(u);
if(x<=mid)upd1(ls,l,mid,x,y,k);
if(y>mid)upd1(rs,mid+1,r,x,y,k);
sum[u]=sum[ls]+sum[rs];
}
void upd2(int u,int l,int r,int x,int y,mint k){
if(x<=l&&r<=y){
tag1[u]*=k;
tag2[u]*=k;
sum[u]*=k;
return;
}
pushdw(u);
if(x<=mid)upd2(ls,l,mid,x,y,k);
if(y>mid)upd2(rs,mid+1,r,x,y,k);
sum[u]=sum[ls]+sum[rs];
}
int d[N];
void cls(){
for(int i=1;i<=n;i++)
d[i]=0;
}
void add(int x,int y){
for(;x<=n;x+=x&-x)
d[x]+=y;
}
int ask1(int x){
int y=0;
for(;x;x-=x&-x)
y+=d[x];
return y;
}
int ask2(int x){
return ask1(n)-ask1(x-1);
}
signed main(){
// freopen(".in","r",stdin);
// freopen(".out","w",stdout);
ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(nullptr);
cin>>n;
pw[0]=1;
for(int i=1;i<=n;i++){
a[i].fi=i;
cin>>a[i].se;
pw[i]=pw[i-1]+pw[i-1];
}
mint ans=0;
// max max
build(1,1,n);cls();
sort(a+1,a+1+n,[](pii x,pii y){
return x.fi<y.fi;
});
for(int i=1;i<=n;i++){
mint tmp=sum[1];
upd2(1,1,n,a[i].se,n,2);
upd1(1,1,n,a[i].se,a[i].se,pw[ask1(a[i].se)]*a[i].se);
add(a[i].se,1);
ans+=a[i].fi*(sum[1]-tmp);
}
// max min
build(1,1,n);cls();
sort(a+1,a+1+n,[](pii x,pii y){
return x.fi<y.fi;
});
for(int i=1;i<=n;i++){
mint tmp=sum[1];
upd2(1,1,n,1,a[i].se,2);
upd1(1,1,n,a[i].se,a[i].se,pw[ask2(a[i].se)]*a[i].se);
add(a[i].se,1);
ans-=a[i].fi*(sum[1]-tmp);
}
// min max
build(1,1,n);cls();
sort(a+1,a+1+n,[](pii x,pii y){
return x.fi>y.fi;
});
for(int i=1;i<=n;i++){
mint tmp=sum[1];
upd2(1,1,n,a[i].se,n,2);
upd1(1,1,n,a[i].se,a[i].se,pw[ask1(a[i].se)]*a[i].se);
add(a[i].se,1);
ans-=a[i].fi*(sum[1]-tmp);
}
// min min
build(1,1,n);cls();
sort(a+1,a+1+n,[](pii x,pii y){
return x.fi>y.fi;
});
for(int i=1;i<=n;i++){
mint tmp=sum[1];
upd2(1,1,n,1,a[i].se,2);
upd1(1,1,n,a[i].se,a[i].se,pw[ask2(a[i].se)]*a[i].se);
add(a[i].se,1);
ans+=a[i].fi*(sum[1]-tmp);
}
cout<<ans;
return 0;
}