【树论,计数】Centroid Probabilities

欢迎来到喀斯特史的博客!! / 2023-08-11 / 原文

生生动动贺题贺一遍!
考虑先求出 \(f_x\) 表示 \(x\) 子树大小 \(\leq \frac{n + 1}{2}\) 的方案数。
最后再容斥掉 \(x + 1 \to n\) 的方案即可。

\[\sum^{n - x + 1}_{j = \frac{n + 1}{2}} \binom{n - i}{j - 1}(j - 1)!(n - j - 1)!(i - 1) \]

即考虑选出子树,生成子树内和子树外的 \(fa_x\),然后选出一个父亲。推柿子!

\[\sum^{n - x + 1}_{j = \frac{n + 1}{2}} \frac{(n - i)!(n - j - 1)!(i - 1)}{(n - i - j + 1)!} \]

\[(i - 1)(n - i)!\sum^{n - x + 1}_{j = \frac{n + 1}{2}} \frac{(n - j - 1)!}{(n - i - j + 1)!} \]

\[(i - 1)!(n - i)!\sum^{n - x + 1}_{j = \frac{n + 1}{2}} \binom{n - j - 1}{i - 2} \]

然后用魔法:

\[\sum_{k = 0}^{\frac{n - 3}{2}}\binom{k}{i - 2} = \binom{\frac{n - 1}{2}}{i - 1} \]

代换 \(m \to \frac{n + 1}{2}\) 可以得到:

\[(i - 1)!(n - i)!\binom{n - m}{i - 1} \]

然后直接拆!

\[\frac{(n - m)!(n - i)!}{(n - i - m + 1)!} \]

事实上,还没做完。

\[g_x = f_x - \frac{\sum_{k = i + 1} g_k}{x} \]