P5298 [PKUWC2018]Minimax

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Description

题目链接：P5298

给定一棵 $n$ 个节点的根节点为 $1$ 的有根树，每个节点最多有两个子节点。

定义节点 $x$ 的权值为：

  1. 若 $x$ 没有子节点，则其权值为 $a_i$。
  2. 若 $x$ 有子节点，则它的权值有 $p_x$ 的概率为其子节点的权值的最大值，有 $1-p_x$ 的概率为其子节点的权值的最小值。

假设 $1$ 号点的权值有 $m$ 种可能性，其中权值第 $i$ 小的可能性的权值为 $V_i$，它的概率为 $D_i(D_i>0)$，求：
$$
\sum_{i=1}^mi\cdot V_i\cdot D_i^2 \bmod 998244353
$$
$1\leq n\leq 3\times 10^5,1\leq w_i\leq 10^9$

Solution

考虑 DP，设 $F_{i,j}$ 为节点 $i$ 的权值为 $j$ 的概率，则：
$$
F_{i,j}=F_{l,j}\times (p_i\sum_{k=1}^{j-1}F_{r,k}+(1-p_i)\sum_{k=j+1}^mF_{r,k})+F_{r,j}\times(p_i\sum_{k=1}^{j-1}F_{l,k}+(1-p_i)\sum_{k=j+1}^mF_{l,k})
$$
然后发现其实就是前缀和、后缀和，直接用线段树合并转移即可。

Code

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#include<bits/stdc++.h>
#define Tp template<typename Ty>
#define Ts template<typename Ty,typename... Ar>
#define W while
#define I inline
#define RI register int
#define LL long long
#define int LL
#define Cn const
#define CI Cn int&
#define gc getchar
#define D isdigit(c=gc())
#define pc(c) putchar((c))
#define min(x,y) ((x)<(y)?(x):(y))
#define max(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))
using namespace std;
namespace Debug{
    Tp I void _debug(Cn char* f,Ty t){cerr<<f<<'='<<t<<endl;}
    Ts I void _debug(Cn char* f,Ty x,Ar... y){W(*f!=',') cerr<<*f++;cerr<<'='<<x<<",";_debug(f+1,y...);}
    Tp ostream& operator<<(ostream& os,Cn vector<Ty>& V){os<<"[";for(Cn auto& vv:V) os<<vv<<",";os<<"]";return os;}
    #define gdb(...) _debug(#__VA_ARGS__,__VA_ARGS__)
}using namespace Debug;
namespace FastIO{
    Tp I void read(Ty& x){char c;int f=1;x=0;W(!D) f=c^'-'?1:-1;W(x=(x<<3)+(x<<1)+(c&15),D);x*=f;}
    Ts I void read(Ty& x,Ar&... y){read(x),read(y...);}
    Tp I void write(Ty x){x<0&&(pc('-'),x=-x,0),x<10?(pc(x+'0'),0):(write(x/10),pc(x%10+'0'),0);}
    Tp I void writeln(Cn Ty& x){write(x),pc('\n');}
}using namespace FastIO;
Cn int N=3e5+10,P=998244353;
int n,a[N],b[N],cnt,rt[N],Ans,Inv;
vector<int> v[N];
class SegmentTree{
    private:
        int id;struct node{int l,r,v,t;}T[N*80];
        #define mid (l+r>>1)
        #define PT int& x,CI l=1,CI r=cnt
        #define LT T[x].l,l,mid
        #define RT T[x].r,mid+1,r
        #define PU(x) (T[x].v=(T[T[x].l].v+T[T[x].r].v)%P)
        I void PD(CI x){
            T[x].t!=1&&(
            T[x].l&&(T[T[x].l].v=1LL*T[T[x].l].v*T[x].t%P,T[T[x].l].t=1LL*T[T[x].l].t*T[x].t%P),
            T[x].r&&(T[T[x].r].v=1LL*T[T[x].r].v*T[x].t%P,T[T[x].r].t=1LL*T[T[x].r].t*T[x].t%P),
            T[x].t=1);
        }
    public:
        I void U(CI p,PT){
            if(!x) T[x=++id]=(node){0,0,0,1};
            if(l==r) return void(T[x].v=1);
            PD(x),p<=mid?U(p,LT):U(p,RT),PU(x);
        }
        I int M(CI x,CI y,CI p,CI l=1,CI r=cnt,CI xmul=0,CI ymul=0){
            if(!x&&!y) return 0;
            if(!x) return T[y].v=1LL*T[y].v*ymul%P,T[y].t=1LL*T[y].t*ymul%P,y;
            if(!y) return T[x].v=1LL*T[x].v*xmul%P,T[x].t=1LL*T[x].t*xmul%P,x;
            PD(x),PD(y);
            RI lx=T[T[x].l].v,ly=T[T[y].l].v,rx=T[T[x].r].v,ry=T[T[y].r].v;
            return T[x].l=M(T[x].l,T[y].l,p,l,mid,(xmul+1LL*ry*(1-p+P))%P,(ymul+1LL*rx*(1-p+P))%P),
            T[x].r=M(T[x].r,T[y].r,p,mid+1,r,(xmul+1LL*ly*p)%P,(ymul+1LL*lx*p)%P),PU(x),x;
        }
        I int Q(CI p,PT){
            if(l==r) return T[x].v;
            return PD(x),p<=mid?Q(p,LT):Q(p,RT);
        }
}T;
I int QP(RI a,RI b){RI s=1;W(b) b&1&&(s=1LL*s*a%P),a=1LL*a*a%P,b>>=1;return s;}
#define LW(x) (lower_bound(b+1,b+cnt+1,x)-b)
I void Dfs(CI x){
    if(!v[x].size()) return T.U(a[x],rt[x]);
    for(auto i:v[x]) Dfs(i);
    if(v[x].size()==1) rt[x]=rt[v[x][0]];
    else rt[x]=T.M(rt[v[x][0]],rt[v[x][1]],a[x]);
}
I int Sqr(CI x){return 1LL*x*x%P;}
signed main(){
    RI i,x;for(Inv=QP(10000,P-2),read(n),i=1;i<=n;i++) read(x),v[x].push_back(i);
    for(i=1;i<=n;i++) read(a[i]),!v[i].size()?b[++cnt]=a[i]:a[i]=1LL*a[i]*Inv%P;
    for(sort(b+1,b+cnt+1),i=1;i<=n;i++) !v[i].size()&&(a[i]=LW(a[i]));
    for(Dfs(1),i=1;i<=cnt;i++) Ans=(1LL*Ans+1LL*i*b[i]%P*Sqr(T.Q(i,rt[1])))%P;
    return writeln(Ans),0;
}