hdu 4906 3-idiots fft

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ll long long
#define mem(a) memset(a, 0, sizeof(a))
typedef complex <double> cmx;
const double PI = acos(-1.0);
const int maxn = 400005;
cmx x[maxn];
int a[maxn/4];
ll num[maxn];
void change(cmx x[], int len) {
int i, j, k;
for(i = 1, j = len/2; i < len - 1; i++) {
if(i < j)
swap(x[i], x[j]);
k = len / 2;
while(j >= k) {
j -= k;
k /= 2;
}
if(j < k)
j += k;
}
}
void fft(cmx x[], int len, int on) {
change(x, len);
for(int i = 2; i <= len; i <<= 1) {
cmx wn(cos(-on * 2 * PI/i), sin(-on * 2 * PI/i));
for(int j = 0; j < len; j += i) {
cmx w(1, 0);
for(int k = j; k < j + i/2; k++) {
cmx u = x[k];
cmx v = x[k + i/2]*w;
x[k] = u + v;
x[k+i/2] = u - v;
w *= wn;
}
}
}
if(on == -1) {
for(int i = 0; i < len; i++)
x[i] /= len;
}
}
int main()
{
int t, n;
cin>>t;
while (t--) {
cin>>n;
mem(num);
int maxx = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
scanf("%d", a + i);
num[a[i]]++;
maxx = max(maxx, a[i]);
}
sort(a, a + n);
int len = 1;
maxx++;
while (len < 2*maxx) {
len <<= 1;
}
for (int i = 0; i < maxx; i++) {
x[i] = cmx(num[i], 0);
}
for (int i = maxx; i < len; i++) {
x[i] = cmx(0, 0);
}
fft(x, len, 1);
for (int i = 0; i < len; i++) {
x[i] *= x[i];
}
fft(x, len, -1);
for (int i = 0; i < len; i++) {
num[i] = (ll)(x[i].real()+0.5);
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
num[a[i]+a[i]]--;
}
for (int i = 0; i < len; i++) {
num[i] /= 2;
}
for (int i = 1; i < len; i++) {
num[i] += num[i-1];
}
ll ans = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
ans += num[len-1] - num[a[i]];
ans -= 1LL * (n-i-1) * i;
ans -= 1LL * (n-i-1) * (n-i-2) / 2;
}
ans -= 1LL * n * (n-1);
ll sum = 1LL * n * (n-1) * (n-2) / 6;
printf("%.7f\n", 1.0*ans/sum);
}
return 0;
}