《算法竞赛进阶指南》0x5C计数类DP AcWing307n个点的连通无向图数量（bigint）

题目链接：https://www.acwing.com/problem/content/description/309/

方法一：

考虑拿掉点1时点2的情况，设此时点2所在连通块共k各点，这k个点以及剩下的n-k个点分别处在一个连通块中，
其方案数为F(k)*F(n-k)，点2需在除去点1和2的点中取k-1个点构成连通块，故方案数为C(n-2,k-1)，
而这总共k个点与剩下除去点1的n-k-1个点必须通过点1才能连通，即这k个点与点1至少有1条边连通，
这样的方案数为2^k-1,故这样的情况总共有F(k)*F(n-k)* C(n-2,k-1)*( 2^k-1)种。

因此可得递推公式为：
 
 F(n)=Sum(F(k)*F(n-k)* C(n-2,k-1)*( 2^k-1) | 1<=k<n)。

反向来的话就是，所有的情况减掉不连通的情况，不连通的情况可以看点1有多少个点和它是在一个连通块中的，另外的可以随便排。
但是这种实现起来更加复杂了一点。
方法二：

 

 

代码：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N = 60;
const int S = 600;
int n;
struct A{
    int a[S],len;
    inline A operator / (const int x)const {//大数除以一个整数 
        int num=0;
        A res;
        memset(res.a,0,sizeof res.a);
        res.len=0;
        for(int i=len;i;i--){
            num=num*10+a[i];
            res.a[i]=num/x;
            num%=x;
            if(!res.len && res.a[i])res.len=i;//第一位不是0的数 
        }
        if(!res.len)res.a[1]=0,res.len=1;
        return res;
    }
    inline A operator + (const A &x)const {
        A ans;
        memset(ans.a,0,sizeof ans.a);
        for(int i=1;i<=max(len,x.len);i++){
            ans.a[i]+=a[i]+x.a[i];
            ans.a[i+1]=ans.a[i]/10;
            ans.a[i]%=10;
        }
        ans.len=max(len,x.len);
        if(ans.a[ans.len+1])ans.len++;
        return ans; 
    }
    inline A operator * (const A &x)const {
        A ans;
        memset(ans.a,0,sizeof ans.a);
        for(int i=1;i<=len;i++)
            for(int j=1;j<=x.len;j++){
                ans.a[i+j-1]+=a[i]*x.a[j];
                ans.a[i+j]+=ans.a[i+j-1]/10;
                ans.a[i+j-1]%=10;
            }
        ans.len=len+x.len-1;
        if(ans.a[ans.len+1])++ans.len;
        return ans;
    }
    inline A operator - (const A &x)const {
        A ans;
        ans.len=len;
        for(int i=1;i<=len;i++)ans.a[i]=a[i];
        for(int i=1;i<=x.len;i++){
            ans.a[i]-=x.a[i];
            if(ans.a[i] < 0)ans.a[i]+=10;
            ans.a[i+1]--;
        }
        while(!ans.a[ans.len])ans.len--;
        return ans;
    }
}f[N],p[N];
inline A C(int x,int y){
    A ans;
    ans.len=ans.a[1]=1;
    for(int i=y,j=1;j<=x;i--,j++){
        int t=i;
        A tmp;
        tmp.len=0;
        while(t){
            tmp.a[++tmp.len]=t%10;
            t/=10;
        }
        ans=ans*tmp/j;//任意连续n个自然数的积一定是[1,n]的倍数 
    }
    return ans; 
}
inline void print(A &x){
    for(int i=x.len;i;i--)printf("%d",x.a[i]);
    cout<<endl;
}
int main(){    
    for (int i = 1; i <= 50; i++) {
        ll t = (1ll << i) - 1;
        while (t) {
            p[i].a[++p[i].len] = t % 10;
            t /= 10;
        }
    }
    f[1].len = f[2].len = f[1].a[1] = f[2].a[1] = 1;
    for (int i = 3; i <= 50; i++)
        for (int j = 1; j <= i - 1; j++)
            f[i] = f[i] + C(j - 1, i - 2) * f[j] * f[i-j] * p[j];
    while (cin >> n && n) print(f[n]);
    return 0;
}

 方法二代码：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N = 60;
const int S = 600;
const int base = 10000;
int n;
struct A{
    int a[S],len;
    A(){//常规初始化 
        memset(a,0,sizeof a);
        len=0;
    }
    A(int x){//用一个int数初始化一个大数 
        A();
        len=0;
        while(x){
            a[++len]=x%base;
            x/=base;
        }
    }
    inline void print(){
        printf("%d",a[len]);
        for(int i=len-1;i;i--){
            if(a[i]<10)printf("000");
            else if(a[i]<100)printf("00");
            else if(a[i]<1000)printf("0");
            printf("%d",a[i]);
        }
        cout<<endl;
    }
}f[N],p[1500],c[N][N];
inline A operator + (const A &a,const A &b){
    A ans;
    ans.len=max(a.len,b.len);
    for(int i=1;i<=max(a.len,b.len);i++){
        ans.a[i]+=a.a[i]+b.a[i];
        ans.a[i+1]=ans.a[i]/base;
        ans.a[i] %=base;
    } 
    if(ans.a[ans.len+1])ans.len++; 
    return ans;
}
inline A operator / (const A &a,const int &b){
    A ans;
    int num=0;
    for(int i=a.len;i;i--){
        num=num*base+a.a[i];
        ans.a[i]=num/b;
        num%=b;
        if(ans.len==0 && ans.a[i])ans.len=i;
    }
    return ans;
}
inline A operator * (const A &a,const int &b){
    A ans=a;
    for(int i=ans.len;i;i--)ans.a[i]*=b;
    for(int i=1;i<=ans.len;i++){
        ans.a[i+1]+=ans.a[i]/base;
        ans.a[i]%=base;
    }
    
    while(ans.a[ans.len+1]){
        ans.len++;
        ans.a[ans.len+1]+=ans.a[ans.len]/base;
        ans.a[ans.len]%=base;
    }
    return ans;
}
inline A operator * (const A &a,const A &b){
    A ans;
    ans.len=a.len+b.len-1;
    for(int i=1;i<=a.len;i++)
        for(int j=1;j<=b.len;j++){
            ans.a[i+j-1]+=a.a[i]*b.a[j];
            ans.a[i+j]+=ans.a[i+j-1]/base;
            ans.a[i+j-1]%=base;
        }
    while(ans.a[ans.len+1])ans.len++;
    return ans; 
}
inline A operator - (const A &a,const A &b){//保证减法完成之后是正数 
    A ans=a;
    for(int i=1;i<=b.len;i++){
        ans.a[i]-=b.a[i];
        if(ans.a[i]<0){
            ans.a[i]+=base;
            ans.a[i+1]--;
        }
    }
    while(ans.a[ans.len]==0)ans.len--;
    return ans;
}
inline A C(int x,int y){
    A ans=A(1);
    for(int i=y,j=1;j<=x;i--,j++){
        ans=ans*i/j;//任意连续n个自然数的积一定是[1,n]的倍数 
    }
    return ans; 
}

int main(){    
    p[0]=A(1);
    p[1]=A(2);
    for(int i=2;i<=1300;i++){
        p[i]=p[i-1]*p[1];
    } 
    c[0][0]=A(1);
    for(int i=1;i<=50;i++){
        c[i][0]=A(1);
        for(int j=1;j<=i;j++){
            c[i][j]=c[i-1][j-1]+c[i-1][j];
        }
    }
    f[1]=A(1);
    f[2]=A(1);
    for(int i=3;i<=50;i++){
        f[i]=p[i*(i-1)/2];
        for(int j=1;j<=i-1;j++){
            f[i]=f[i]-c[i-1][j-1]*f[j]*p[(i-j)*(i-j-1)/2];
        }
    }

    
    while(cin>> n && n)f[n].print();
    
    return 0;    
}