MX729 B

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我非常喜欢的组合题。

首先我们把贡献式化简:

\begin{aligned} (\sum |A_i - B_i|)^2 &= (\sum (\max - \min))^2 \\ &= (\sum(\max + \min) - 2\sum\min)^2 \\ &= (2m - 2\sum\min)^2 \end{aligned}

这个式子拆出来之后,贡献式就变得只跟 \min 有关了。我们设 s = \sum\min,那么一个 s 的贡献就是 (2m - 2s)^2

于是我们现在就只需要知道一个 s 对应了多少个 AB 序列。

首先,\min 的选法是可知的,是 n + s - 1\choose s,也就是插板。

这个时候我们已经从这两个序列中选完 n 个位置了。考虑剩下 n 个位置的选法。

剩下 n 个数的总和是 m - s,并且我们选的每个数不能小于对应位置所选的最小值。

但是我们并不知道,也不能知道每个位置上选的最小值。

我们考虑枚举有 x 个位置上,A_i 取的是最小值,这里有一个 n\choose x,现在考虑对应的 B_i 的方案,因为这里 A_i 的方案已经在前面算过了。

由于这些 B_i 至少选到最小值,我们就把最小值先选上,然后剩下 m - s 分配给 x 个数可空,方案数是 x + m - s + 1\choose m - s

剩下的 n - x 个位置,同理,A_i 选不为最小值的任意数,且和为 m - s,方案数是显然的 m - s - 1 \choose n - x - 1

最后的式子是

\sum\limits_{s=0}^m \sum\limits_{x=0}^n \bigg({{n \choose x}{n+s-1\choose s}{x + m - s - 1\choose m - s}{m - s - 1 \choose n -x - 1}{(2m - 2s)^2}}\bigg)