@codeforces - 762F@ Tree nesting
@description@
给定两棵树 S, T，问 S 中有多少连通子图同构于 T。
Input
第一行一个整数 |S| (1 ≤ |S| ≤ 1000)，表示 S 中的结点个数。
接下来 |S|-1 行，每行两个整数 ui, vi (1 ≤ ui, vi ≤ |S|)，描述了 S 中的边。
接下来一个整数 |T| (1 ≤ |T| ≤ 12) 描述了 T 中的结点个数。
接下来 |T|-1 行，每行两个整数 xi, yi (1 ≤ xi, yi ≤ |T|)，描述了 T 中的边。
Output
输出一行一个整数，表示连通子图数量 mod 10^9 + 7。
Examples
Input
5
1 2
2 3
3 4
4 5
3
1 2
2 3
Output
3
Input
3
2 3
3 1
3
1 2
1 3
Output
1
@solution@
将 S 转为有根树。考虑在连通子图的最高点统计该连通子图的贡献。
枚举 T 中每一个点作为根（注意要使用树哈希判断是否之前枚举过同构的情况），然后计算此时的贡献。
假设 x 为连通子图的最高点。此时因为 T 的根也已经确定，那么父子顺序不会改变。
相当于从 x 中选择一些子树去匹配 T 的根下面的所有子树。这就非常有 dp 的样子了。
记 dp(x, s) 表示以 x 为根，匹配 T 中以 s 为根的子树的方案数。转移的时候枚举儿子是对应 T 中的哪一个儿子（或者是空，即一个都不对应）。
但是这个转移太慢了，我们需要同时枚举 x 下的所有子树的对应情况。
考虑优化，即每次加入 x 下的一棵子树，更新状态。
那么 s 的定义就拓宽了：s 可以是 T 中某一结点 p + p 的某些子树。
此时只需要再枚举 x 的这棵子树选成 s1 这一状态，通过某种方法将 s 与 s1 变成新的 s' 就可以实现转移了。
看上去复杂度不太对？感觉这个肯定会 TLE？
注意 s 的定义，可以等价于选一个点 p，然后删去 p 的某些往外延伸的子树（这些子树包括父亲那个方向的）。
那么 s 的范围应该是 O(2^m)。
转移的时候，因为同时是在 T 的某个结点 p 之下加入某一子树，那么可能性只有 p 的儿子个数那么多。
即对于每个状态，只会有 O(m) 种转移。
处理出这 O(m) 种可能的转移，即可做到 O(nm2^m) 的 dp 复杂度，足以通过本题（而且还卡不满，因为有很多同构的子树）。
用树哈希 + map 可以将一个子树映射成一个整数 id。
我们可以先对 T 的所有结点为根进行 dfs 处理合法的状态与转移，再对 S 进行 dp。
@accepted code@
#include <map>
#include <set>
#include <cstdio>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define repG(G, x) for(Graph::edge *p = G.adj[x];p;p = p->nxt)
#define repS(S) for(set<int>::iterator it = S.begin();it != S.end();it++)
#define fi first
#define se second
#define mp make_pair
typedef pair<int, int> pii;
typedef unsigned long long ull;
const int MAXN = 1000;
const int MAXM = 12;
const int MAXK = (1<<MAXM);
const int MOD = int(1E9) + 7;
struct Graph{
struct edge{
int to; edge *nxt;
}edges[2*MAXN + 5], *adj[MAXN + 5], *ecnt;
Graph() {ecnt = edges;}
void addedge(int u, int v) {
edge *p = (++ecnt);
p->to = v, p->nxt = adj[u], adj[u] = p;
p = (++ecnt);
p->to = u, p->nxt = adj[v], adj[v] = p;
}
}S, T;
map<ull, int>m1; int hcnt;
int id(ull x) {
if( m1.count(x) ) return m1[x];
else return m1[x] = (++hcnt);
}
ull r[MAXM + 5], h[MAXM + 5]; int s[MAXM + 5];
set<int>st2[MAXK + 5];
vector<pii>trans[MAXK + 5];
vector<int>a;
void dfs1(int x, int fa) {
s[x] = h[x] = 1;
repG(T, x) {
if( p->to == fa ) continue;
dfs1(p->to, x), h[x] += r[s[p->to]] * h[p->to], s[x] += s[p->to];
}
a.clear();
repG(T, x) {
if( p->to == fa ) continue;
a.push_back(p->to);
}
int k = a.size(), t = (1<<k);
for(int s1=0;s1<t;s1++) {
ull hsh = 1;
for(int p=0;p<k;p++)
if( (s1 >> p) & 1 )
hsh += r[s[a[p]]] * h[a[p]];
int x = id(hsh);
for(int p=0;p<k;p++)
if( !((s1 >> p) & 1) ) {
int y = id(h[a[p]]);
if( !st2[x].count(y) ) {
st2[x].insert(y);
trans[x].push_back(mp(y, id(hsh + r[s[a[p]]] * h[a[p]])));
}
}
}
}
int f[MAXN + 5][MAXK + 5], g[MAXK + 5];
void dfs2(int x, int fa) {
f[x][1] = 1;
repG(S, x) {
if( p->to == fa ) continue;
dfs2(p->to, x);
for(int i=1;i<=hcnt;i++)
g[i] = f[x][i];
for(int i=1;i<=hcnt;i++)
if( g[i] ) {
for(int j=0;j<trans[i].size();j++) {
int p1 = trans[i][j].fi, q1 = trans[i][j].se;
f[x][q1] = (f[x][q1] + 1LL*g[i]*f[p->to][p1]%MOD)%MOD;
}
}
}
}
set<int>st; int NS, NT;
void get_rand() {
srand(20041112^NS^NT);
for(int i=1;i<=NT;i++)
r[i] = ((ull(rand()) << 16 | rand()) << 16 | rand()) << 16 | rand();
}
int main() {
scanf("%d", &NS);
for(int i=1;i<NS;i++) {
int u, v; scanf("%d%d", &u, &v);
S.addedge(u, v);
}
scanf("%d", &NT);
for(int i=1;i<NT;i++) {
int u, v; scanf("%d%d", &u, &v);
T.addedge(u, v);
}
get_rand();
for(int i=1;i<=NT;i++)
dfs1(i, 0), st.insert(id(h[i]));
int ans = 0; dfs2(1, 0);
for(int i=1;i<=NS;i++)
repS(st) ans = (ans + f[i][*it]) % MOD;
printf("%d\n", ans);
}
@detail@
这大概是我用 define 等技巧用的最多的一次。
话说本题还可以扩展成多次询问 T，因为本质不同的无标号无根树在 n <= 12 的时候其实并不多。（今年牛客第 4 场多校赛好像考了这玩意儿？）
