burnside引理

前言 今天大概学习了一下burnside引理,下面来小结一下。
参考资料 南京外国语学校 陈瑜希 的集训队论文 polya计数法的应用
基本概念 (由于作者懒,直接截图)
burnside引理
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置换群 顾名思义,就是一个元素都是置换的群。对于置换群,它的二元运算就是置换之间的连接,比如说
(13213244)?(14233241)=(12243341)( 1 2 3 4 3 1 2 4 ) ? ( 1 2 3 4 4 3 2 1 ) = ( 1 2 3 4 2 4 3 1 ) 含义就是先经过第一个置换,在经过第二个置换,等价于经过第三个置换。
burnside引理 burnside引理
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|G|| G | 表示置换群的大小。
看不懂没关系,我们先看一道例题。
例题 SGU294 He’s Circles 【burnside引理】题意:有一个长度为 NN 的环,上面写着’X’和’E’,问本质不同的环有多少种。 (N<=200000)( N <= 200000 ) 。
分析:这就是一道运用burnside引理的裸题。在本题中,共有 NN 种置换,分别表示环转 11 个位置、 22 个位置…… NN 个位置,那么现在对于每种置换,我们需要求出有多少种情况经过这种置换后依然保持不变。那么如何求解呢?假设 N=8N = 8 ,转了 22 个位置,那么每个位置的变化情况是: 1?>3?>5?>7?>1,2?>4?>6?>8?>21 ? > 3 ? > 5 ? > 7 ? > 1 , 2 ? > 4 ? > 6 ? > 8 ? > 2 , x?>yx ? > y 表示原来 xx 位置上的到了 yy 位置,我把这样的一个东西叫做循环节。因为我们求的是不变的情况,所以同一个循环节中的位置上的字母应该是一样的,那么我们只需要知道循环节的个数 KK ,就可以知道对于这种置换不变的方案数为 2K2 K ,有一个比较显然的结论,当转了 ii 个位置时循环节的个数即为 gcd(i,N)g c d ( i , N ) ,所以,本题的答案即为 ∑ni=12gcd(i,N)N∑ i = 1 n 2 g c d ( i , N ) N 。
先写这么多。完结撒花!

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