发布网友 发布时间:2024-10-24 10:15
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热心网友 时间:2024-11-14 13:22
快速莫比乌斯变换(FMT)是一种在全集上的函数变换,它在处理特定子集时展现出高效性能。其基本原理是,如果定义[公式],则有[公式]。通过Zeta(Mobius)变换和其反演,常规求解的时间复杂度为[公式],但通过高维前缀和优化,可以提升到[公式]。FMT借助动态规划(dp)进行优化,正变换的dp状态转移为[公式],空间复杂度为[公式]。
逆变换同样采用dp,初始状态为[公式],状态转移通过枚举[公式]和[公式]。最终,FMT的简洁代码仅需三行,适用于子集情况。对于超集,额外的处理包括高维后缀和,与子集FMT有所不同。
FMT真正的挑战在于将子集求和转化为位运算卷积,如并卷积[公式]。通过与FFT思路结合,证明了[公式]后,可以高效求解[公式]。然而,FMT无法处理异或卷积,但可用于子集卷积。通过预处理,空间复杂度可以降低到[公式]。
FMT与数论中的莫比乌斯反演密切相关,它本质上是容斥原理的数学体现,是广义莫比乌斯变换的一种特殊形式,与狄利克雷卷积和莫比乌斯反演相关。当参数[公式]是平方自由数时,FMT简化为特定的广义莫比乌斯变换形式[公式]。