FFT模板-附详细注释
学习自:快速傅里叶变换(FFT)详解,【学习笔记】超简单的快速傅里叶变换(FFT)(含全套证明)。
- FFT模板
/**
  *@filename:FFT
  *@author: pursuit
  *@created: 2021-08-05 20:57
**/
#include <bits/stdc++.h>
#define debug(a) cout << "debug : " << (#a)<< " = " << a << endl;
using namespace std;
typedef pair<int,int> pii;
typedef long long ll;
const int N = 1e5 + 10;
const int P = 1e9 + 7;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
const double PI = acos(-1.0);//圆周率PI。
struct Complex{
    double x,y;//复数,x代表实部,y代表虚部。
    Complex(double _x = 0, double _y = 0){
        x = _x,y = _y;
    }
}a[N],b[N];//多项式a和b,相乘。
int n,m,l,r[N],limit = 1;//n为a的次数,m为b的次数。limit即为最大限制。2^n次方,而l为二进制的位数
//运算符重载。
Complex operator + (Complex a, Complex b){
    return Complex(a.x + b.x, a.y + b.y);
}
Complex operator - (Complex a, Complex b){
    return Complex(a.x - b.x, a.y - b.y);
}
//复数相乘,则模长相乘,幅度相加。
Complex operator * (Complex a, Complex b){
    return Complex(a.x * b.x - a.y * b.y, a.x * b.y + a.y * b.x);
}
void fft(Complex * A,int type){
    for(int i = 0; i < limit; ++ i){
        if(i < r[i])swap(A[i], A[r[i]]);
        //求出要迭代的区间。小于r[i]时才交换,防止同一个元素交换两次,回到原来的位置。
    }
    //从底层往上合并。
    for(int mid = 1; mid < limit; mid <<= 1){
        //待合并区间长度的一半,最开始是两个长度为1的序列合并,mid = 1;
        Complex Wn(cos(PI / mid), type * sin(PI / mid));//单位根。
        for(int len = mid << 1, j = 0; j < limit; j += len){
            //len是区间的长度,j是当前的位置,也就是合并到了哪一位。
            Complex w(1,0);//幂,一直乘,得到平方,三次方。
            for(int k = 0; k < mid; ++ k,w = w * Wn){
                //枚举左半部分。蝴蝶变换得到右半部分的答案。w为wn * k
                Complex x = A[j + k], y = w * A[j + mid + k];//左半部分和右半部分。
                A[j + k] = x + y;//左边加。
                A[j + mid + k] = x - y;//右边减。
            }
        }
    }
    if(type == 1)return;
    for(int i = 0; i <= limit; ++ i){
        a[i].x /= limit;
        //最后需要除以limit也就是补成了2的整数幂。将点值转换为系数。
    }
}
void solve(){
    while(limit <= n + m){
        limit <<= 1, l ++;
    }
    //初始化r数组。
    for(int i = 0; i < limit; ++ i){
        r[i] = (r[i >> 1] >> 1) | ((i & 1) << (l - 1));
    }
    fft(a,1);//将a的系数转化为点值表示,
    fft(b,1);//将b的系数转化为点值表示。
    for(int i = 0; i <= limit; ++ i){
        //对应项相乘,得到点值表示的解。
        a[i] = a[i] * b[i];
    }
    fft(a,-1);
    for(int i = 0; i <= n + m; ++ i){
        //取出来除2,加上0.5四舍五入。
        printf("%d ", (int)(a[i].x + 0.5));
    }
    printf("\n");
}
int main(){	
    scanf("%d%d", &n, &m);
    //读入多项式的每一项。
    for(int i = 0; i <= n; ++ i){
        scanf("%lf", &a[i].x);
    }
    for(int i = 0; i <= m; ++ i){
        scanf("%lf", &b[i].x);
    }
    solve();
    return 0;
}

 
                
            
         
         浙公网安备 33010602011771号
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