#P11834. [省选联考 2025] 岁月

    ID: 13206 远端评测题 3000ms 512MiB 尝试: 0 已通过: 0 显示难度NOI/NOI+/CTS 上传者: 标签>各省省选2025组合数学概率论

[省选联考 2025] 岁月

背景

希望大家一直记得我。
“希望大家永远忘了我。”

题目描述

小 Y 有一个 nn 个节点、mm 条边的带权无向图 GG,节点由 1 至 nn 编号。第 ii (1≤i≤m1 \leq i \leq m) 条边连接 uiu_i 和 viv_i,边权为 wiw_i。保证 GG 连通且没有重边自环。

小 Y 预见到岁月将会磨灭图 GG 的痕迹,而这会导致一些边变成有向边,另一些边直接消失。具体地,图 GG 历经岁月将会磨损为 nn 个节点的带权有向图 G′G',其中对于第 ii (1≤i≤m1 \leq i \leq m) 条边,G′G' 上

  • 有 14\frac{1}{4} 的概率同时存在 uiu_i 向 viv_i 和 viv_i 向 uiu_i 的有向边,它们的边权均为 wiw_i;
  • 有 14\frac{1}{4} 的概率存在 viv_i 向 uiu_i、边权为 wiw_i 的有向边,而不存在其反向边;
  • 有 14\frac{1}{4} 的概率存在 uiu_i 向 viv_i、边权为 wiw_i 的有向边,而不存在其反向边;
  • 有 14\frac{1}{4} 的概率 uiu_i 和 viv_i 之间没有边。

所有 mm 个随机事件是独立的。

小 Y 认为一个无向图的核心是最小生成树,而一个有向图的核心是最小外向生成树。称图 G′G' 的一个边子集 EE 是外向生成树,当且仅当 ∣E∣=n−1|E| = n - 1 且存在一个节点 xx 可以只经过 EE 中的有向边到达图 G′G' 上的所有节点。图 G′G' 的最小外向生成树即为图 G′G' 上边权和最小的外向生成树。

小 Y 希望图的核心历经岁月侵蚀也保持不变,于是他想知道,有多大的概率,图 G′G' 的最小外向生成树存在,且其边权和等于图 GG 的最小生成树边权和。

你需要将答案对 (109+7)(10^9 + 7) 取模。可以证明答案一定为有理数 ab\frac{a}{b},其中 aa 和 bb 互质,且 bb 不是 (109+7)(10^9 + 7) 的倍数。因此你输出的数 xx 需要满足 0≤x<109+70 \leq x < 10^9 + 7 且 a≡bx(mod109+7)a \equiv bx \pmod{10^9 + 7},可以证明这样的 xx 唯一存在。

输入格式

本题有多组测试数据。输入的第一行两个整数 c,Tc, T,分别表示测试点编号和测试数据组数,接下来输入每组测试数据。样例满足 c=0c = 0。

对于每组测试数据,第一行两个整数 n,mn, m,分别表示图 GG 的点数和边数,接下来 mm 行,第 ii (1≤i≤m1 \leq i \leq m) 行三个整数 ui,vi,wiu_i, v_i, w_i,描述图 GG 上的一条边。

输出格式

对于每组测试数据,输出一行一个整数,表示图 G′G' 的最小外向生成树存在且其边权和等于图 GG 的最小生成树边权和的概率,对 (109+7)(10^9 + 7) 取模。

0 2
2 1
1 2 1
3 3
1 2 2
1 3 2
2 3 2
750000006
171875002

提示

【样例 1 解释】

该组样例共有 2 组测试数据。

  • 对于第一组测试数据,由于图上只有一条边,因此只要 G′G' 上有边,G′G' 的最小外向生成树边权和就一定等于 GG 的最小生成树边权和。G′G' 上存在边的概率为 34\frac{3}{4},故答案为 34\frac{3}{4},取模后的结果为 750 000 006750\,000\,006。
  • 对于第二组测试数据,在所有 22m=642^{2m} = 64 种 G′G' 中,有 13 种情况不满足 G′G' 的最小外向生成树边权和等于 GG 的最小生成树边权和:
  • G′G' 为空图;
  • G′G' 仅包含一条有向边,共 6 种情况;
  • G′G' 仅包含两条有向边,且指向同一个节点,共 3 种情况;
  • G′G' 仅包含两条有向边,且构成一个二元环,共 3 种情况。

由于所有情况等概率出现,因此答案为 1−1364=51641 - \frac{13}{64} = \frac{51}{64},取模后的结果为 171 875 002171\,875\,002。

【样例 2】

见选手目录下的 years/years2.in 与 years/years2.ans。

该组样例共有 5 组测试数据。其中每组测试数据分别满足测试点 1∼31 \sim 3、4∼64 \sim 6、7,87,8、9∼119 \sim 11、12,1312,13 的限制。

【样例 3】

见选手目录下的 years/years3.in 与 years/years3.ans。

该组样例共有 5 组测试数据。其中每组测试数据分别满足测试点 14∼1614 \sim 16、17,1817, 18、19,2019, 20、21∼2321 \sim 23、24,2524, 25 的限制。

【子任务】

对于所有测试点,

  • 1≤T≤51 \leq T \leq 5,
  • 2≤n≤152 \leq n \leq 15, n−1≤m≤n(n−1)2n - 1 \leq m \leq \frac{n(n-1)}{2},
  • ∀1≤i≤m\forall 1 \leq i \leq m, 1≤ui<vi≤n1 \leq u_i < v_i \leq n, 1≤wi≤m1 \leq w_i \leq m,
  • ∀1≤i<j≤m\forall 1 \leq i < j \leq m, (ui,vi)≠(uj,vj)(u_i, v_i) \neq (u_j, v_j),即 GG 没有重边,
  • 保证 GG 连通。

::cute-table{tuack}

测试点编号 n≤n \leq 特殊性质
1∼31 \sim 3 66 A
4∼64 \sim 6 1515 B
7,87, 8 99 C
9∼119 \sim 11 1212 ^
12,1312, 13 1414
14∼1614 \sim 16 1515
17,1817, 18 99 无
19,2019, 20 1212 ^
21∼2321 \sim 23 1414
24,2524, 25 1515
  • 特殊性质 A:m≤6m \leq 6, ∀1≤i≤m\forall 1 \leq i \leq m, wi≤2w_i \leq 2。
  • 特殊性质 B:∀1≤i<j≤m\forall 1 \leq i < j \leq m, wi≠wjw_i \neq w_j。
  • 特殊性质 C:∀1≤i≤m\forall 1 \leq i \leq m, wi=1w_i = 1。