2019年5月26日日曜日

ABC 127 E - Cell Distance

ABC 127 E - Cell Distance

ひと目でわからなかったので、まずは問題を1次元に変えたものを解くことに集中した。これが解けなければ2次元の場合はまず解けない。(こういう考察スタイルに慣れてきた。)

1次元区間{1,...,N}\{1, ..., N\}上にKK個の駒を置く問題を考える。2点s,t{1,...,N}s, t \in \{1, ..., N\}が与えられたとき、st|s-t|が何回足されるかを考えると、s,ts, t以外の駒の置き方は(N2K2)\binom{N-2}{K-2}通りなので(N2K2)\binom{N-2}{K-2}回足されることがわかる。また、st=1|s-t|=1であるようなs,ts, tの組み合わせはN1N-1通り、st=2|s-t|=2であるような組み合わせはN2N-2通り、……と数えられるので、すべてのs,ts,tの組み合わせについて足し合わせると

(N2K2)(1(N1)+2(N2)+...+(N1)1) \binom{N-2}{K-2}(1 \cdot (N-1) + 2 \cdot (N-2) + ... + (N-1) \cdot 1)

となり、これが1次元の場合の答えである。

2次元の場合もあまり変わらない。やはりs,t{1,...,N}s, t \in \{1, ..., N \}が与えられたとする。s,ts, t行目にあるような2つの駒の置き方はM2M^2通りあり、それ以外のK2K-2個の駒の置き方が(NM2K2)\binom{NM-2}{K-2}なので、st|s-t|M2(NM2K2)M^2 \binom{NM-2}{K-2}回足されることになる。つまり、行に関する和(=問題のxixj|x_i-x_j|の和)は

M2(NM2K2)(1(N1)+2(N2)+...+(N1)1) M^2\binom{NM-2}{K-2}(1 \cdot (N-1) + 2 \cdot (N-2) + ... + (N-1) \cdot 1)

であり、列に関する和も同様に

N2(NM2K2)(1(M1)+2(M2)+...+(M1)1) N^2\binom{NM-2}{K-2}(1 \cdot (M-1) + 2 \cdot (M-2) + ... + (M-1) \cdot 1)

と表される。これらを足せば答えになる。

考察は順調に進んだのだが、制約をN,M2×105N, M \le 2 \times 10^5と勘違いしてしばらく困っていた。