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問題 No.2983 Christmas Color Grid (Advent Calender ver.)
ユーザー KumaTachiRenKumaTachiRen
提出日時 2024-12-08 01:03:18
言語 C++23
(gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果
TLE  
実行時間 -
コード長 5,372 bytes
コンパイル時間 6,555 ms
コンパイル使用メモリ 316,020 KB
実行使用メモリ 18,688 KB
最終ジャッジ日時 2024-12-08 01:04:46
合計ジャッジ時間 85,065 ms
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（参考情報） 		judge2 / judge4
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16,640 KB
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10,496 KB
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10,496 KB
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10,496 KB
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10,496 KB
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5,248 KB
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ソースコード

diff # 

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

#include <atcoder/all>
using namespace atcoder;

using mint = modint998244353;
using vm = vector<mint>;
using vvm = vector<vm>;
inline ostream &operator<<(ostream &os, const mint x)
{
    return os << x.val();
};
inline istream &operator>>(istream &is, mint &x)
{
    long long v;
    is >> v;
    x = v;
    return is;
};

struct Fast
{
    Fast()
    {
        std::cin.tie(nullptr);
        ios::sync_with_stdio(false);
        cout << setprecision(10);
    }
} fast;

#define all(a) (a).begin(), (a).end()
#define contains(a, x) ((a).find(x) != (a).end())
#define rep(i, a, b) for (int i = (a); i < (int)(b); i++)
#define rrep(i, a, b) for (int i = (int)(b) - 1; i >= (a); i--)
#define YN(b) cout << ((b) ? "YES" : "NO") << "\n";
#define Yn(b) cout << ((b) ? "Yes" : "No") << "\n";
#define yn(b) cout << ((b) ? "yes" : "no") << "\n";

template <class T>
inline bool chmin(T &a, T b)
{
    if (a > b)
    {
        a = b;
        return true;
    }
    return false;
}
template <class T>
inline bool chmax(T &a, T b)
{
    if (a < b)
    {
        a = b;
        return true;
    }
    return false;
}

using ll = long long;
using vb = vector<bool>;
using vvb = vector<vb>;
using vi = vector<int>;
using vvi = vector<vi>;
using vl = vector<ll>;
using vvl = vector<vl>;

template <typename T1, typename T2>
ostream &operator<<(ostream &os, pair<T1, T2> &p)
{
    os << "(" << p.first << "," << p.second << ")";
    return os;
}

template <typename T>
ostream &operator<<(ostream &os, vector<T> &vec)
{
    for (int i = 0; i < (int)vec.size(); i++)
    {
        os << vec[i] << (i + 1 == (int)vec.size() ? "" : " ");
    }
    return os;
}
template <typename T>
istream &operator>>(istream &is, vector<T> &vec)
{
    for (int i = 0; i < (int)vec.size(); i++)
        is >> vec[i];
    return is;
}

ll floor(ll a, ll b) { return a >= 0 ? a / b : (a + 1) / b - 1; }
ll ceil(ll a, ll b) { return a > 0 ? (a - 1) / b + 1 : a / b; }

struct dsu_
{
public:
    dsu_() : _n(0) {}
    explicit dsu_(int n) : _n(n), parent_or_size(n, -1)
    {
        flg = vi(n);
        rep(i, 0, n) flg[i] = 1 << i;
    }

    void clear()
    {
        fill(all(parent_or_size), -1);
        rep(i, 0, flg.size()) flg[i] = 1 << i;
    }

    int merge(int a, int b)
    {
        assert(0 <= a && a < _n);
        assert(0 <= b && b < _n);
        int x = leader(a), y = leader(b);
        if (x == y) return x;
        if (-parent_or_size[x] < -parent_or_size[y]) std::swap(x, y);
        parent_or_size[x] += parent_or_size[y];
        parent_or_size[y] = x;
        flg[x] |= flg[y];
        return x;
    }

    int leader(int a)
    {
        assert(0 <= a && a < _n);
        if (parent_or_size[a] < 0) return a;
        return parent_or_size[a] = leader(parent_or_size[a]);
    }

    int size(int a)
    {
        assert(0 <= a && a < _n);
        return -parent_or_size[leader(a)];
    }

    int f(int a)
    {
        assert(0 <= a && a < _n);
        return flg[leader(a)];
    }

private:
    int _n;
    // root node: -1 * component size
    // otherwise: parent
    std::vector<int> parent_or_size;
    vi flg;
};

int dx[] = {1, 0, -1, 0};
int dy[] = {0, 1, 0, -1};

void solve()
{
    int h, w, m;
    ll k;
    cin >> h >> w >> k >> m;

    using mint = dynamic_modint<0>;
    mint::set_mod(m);

    vector<bool> ok(1 << (h * w), false), skip(1 << (h * w), false);
    dsu_ uf(h * w);
    rrep(bit, 1, 1 << (h * w))
    {
        if (skip[bit]) continue;
        uf.clear();
        for (int i = 0; i < h; i++)
            for (int j = 0; j + 1 < w; j++)
                if (((bit >> (w * i + j)) & 1) & ((bit >> (w * i + j + 1)) & 1))
                    uf.merge(w * i + j, w * i + j + 1);
        for (int i = 0; i + 1 < h; i++)
            for (int j = 0; j < w; j++)
                if (((bit >> (w * i + j)) & 1) & ((bit >> (w * i + j + w)) & 1))
                    uf.merge(w * i + j, w * i + j + w);
        vi fs;
        for (int i = 0; i < h * w; i++)
            if (((bit >> i) & 1) == 1 && uf.leader(i) == i)
            {
                int f = uf.f(i);
                fs.push_back(f);
                ok[f] = true;
            }
        rep(i, 1, 1 << int(fs.size()))
        {
            int v = 0;
            rep(j, 0, fs.size()) if ((i >> j) & 1) v |= fs[j];
            skip[v] = true;
        }
    }

    vector<mint> cnt(h * w + 1, 0);
    rep(bit, 0, 1 << (h * w))
    {
        if (!ok[bit]) continue;
        int pc = __builtin_popcount(bit);
        int c = 0;
        for (int x = 0; x < h; x++)
            for (int y = 0; y < w; y++)
            {
                if ((bit >> (w * x + y)) & 1) continue;
                bool f = false;
                for (int i = 0; i < 4; i++)
                {
                    int nx = x + dx[i], ny = y + dy[i];
                    if (nx < 0 || nx >= h || ny < 0 || ny >= w) continue;
                    f |= (bit >> (w * nx + ny)) & 1;
                }
                if (f) c++;
            }
        cnt[pc] += 1 << (h * w - pc - c);
    }

    mint ans = 0;
    rep(i, 0, h * w + 1) ans += mint(i).pow(k) * cnt[i];
    mint p = 0;
    rep(i, 1, h * w + 1) p += mint(i).inv();
    ans *= p;
    ans *= mint(2).inv().pow(h * w);
    cout << ans.val() << "\n";
}

int main()
{
    int t = 1;
    // cin >> t;
    while (t--)
        solve();
}
0