visit:组合数学,ex_Lucas
阅读原文时间:2023年07月09日阅读:2

没做过ex_Lucas的同学可以先看看这个:组合数学专题《礼物》题解。顺便把那道题水了。

强烈推荐tdcp的解,只用求2个组合数,考场打表,没有为什么:

有一个公式蛮重要的,竟然还有人不知道?

有一共n种共k个物品,每一种有a1,a2,a3…an个,它们本质不同的排列数是

$ \frac{k!}{a_1 ! \times a_2 ! \times a_3 ! \times … \times a_n !}  (\sum\limits_{i=1}^n a_i =k) $

要解释嘛?解释一下吧。

首先对所有物品进行全排列,k!

而对于每一种物品,把它从这k个里提出来,其内部的顺序被重复计算了

所以要除掉它内部的全排列,即ai!。

那么接下来我们来看着道题。

首先,我们可以发现,nm的正负对解题没有影响,统一把它当作正的就好(向右,上为正方向)

那么如果我们一共向左走了a步,那么必须向右走n+a步,同理向下b步就要向上m+b步.(a,b,n-a,m-b均为自然数)

t=(a)+(n+a)+(b)+(m+b)=n+m+2a+2b

t-n-m=2a+2b=2(a+b)

所以说,如果t-n-m为奇数或负数,方案数为0。

在这个式子里面我们未知的只有a和b。枚举其一就能得到另一个。

假如我们现在已经确定了一对a,b,如何求解方案数?

我们有a左(n+a)右b下(m+b)上,我们现在要求这些操作的排列数。

根据我开头说的那个式子,就挺好写出算式了:(开头那个式子记住吧,挺重要的)

$ \frac{t !}{a !\times b! \times (n+a)! \times (m+b)!} $

接下来的问题是如何计算。。。

对于60%的数据,p是一个质数,简单啊,直接Lucas或阶乘逆元硬干就好了啊

(如果你连朴素Lucas都不知道,那我救不了你了)

但是对于全部数据,p可以是一个合数。。。就是礼物那道题了。

分解p得到若干质数,对于这些质数取模分别求解。

在求解对于某一个分解后的质数取模时,套一个朴素Lucas即可。

最后一个CRT合并答案。

---接下来你可以选择不看---

然而我打的十分麻烦。。。我并没有发现需要ex_Lucas和普通Lucas。我以为直接CRT就可以。

然而40分。懵了一阵。

仔细一看发现,因为它有小质数所以会爆炸。

如果要计算$1 \times 3 \div 3 (mod 3)$,那么我会先算1×3=3,取模变成0,在除以3还是0。

呃。。。什么玩意啊!

后来一想,它不就像ex_Lucas一样吗?只要分离记录那个质数的次数不就好了吗?

然后我就暴力计算指数的次数,暴力算阶乘。

那么在上式枚举的过程中,a每增大1,组合数怎么计算?

我很“机智”的想到了,这不和划艇那题的组合数递推挺像吗?(错误的“做题长记性”)

既然a是枚举的,每当a增大1,那个式子只需要除a再除n+a再乘b+1再乘m+b+1不就好了吗?

乘除不能直接乘除,要把分解后的质数提出来。完事!

完美。

完美?

对,对,对是对了,运行倒数第二,码长也十分惊人。

但是因为没有预处理阶乘和逆元,少开了不少数组,内存492k倒是最小的。

思维量挺大,理论上是好事,可是在考场上。。。

不建议按我这个思路打,但是你们可以顺着我的思路想一想,万一用上了呢?

好了,就这样吧,有什么不懂的去评论区喷我就行,看到就回复。

这题讲的有点草率,因为要去写T3的题解。

哦对了,还有,因为我的思路清奇,所以代码还是去颓别人的吧。

#include
#define int long long
#define orz mod[modi]
int Mod,mod[],mods,t,n,m,ans[],Ans,x,y;
int pow(int b,int mod,int ans=){
for(int t=mod-;t;t>>=,b=b*b%mod) if(t&) ans=ans*b%mod;
return ans;
}
void exgcd(int a,int b,int &x,int &y){
if(!b){x=;y=;return;}
exgcd(b,a%b,x,y);
int res=x;x=y;y=res-a/b*x;
}
signed main(){
scanf("%lld%lld%lld%lld",&t,&Mod,&n,&m);
if(n<)n=-n; if(m<)m=-m;
if(t<n+m){puts("");return ;}
if(t-n-m&){puts("");return ;}
for(int mm=Mod,i=;i<=;++i)
if(mm%i==)mod[++mods]=i,mm/=i;
else if(i==&&mm!=)mod[++mods]=mm;
for(int modi=;modi<=mods;++modi){
int na=n,a=,mb=m+(t-n-m)/,b=(t-n-m)/,C=,tms=;
for(int i=;i<=t;++i){
int res=i;
while(res%orz==)tms++,res/=orz;
C=C*res%orz;
}//printf("-%lld %lld\n",C,tms);
for(int i=;i<=na;++i){
int res=i;
while(res%orz==)tms--,res/=orz;
C=C*pow(res,orz)%orz;
}//printf("--%lld %lld\n",C,tms);
for(int i=;i<=mb;++i){
int res=i;
while(res%orz==)tms--,res/=orz;
C=C*pow(res,orz)%orz;
}//printf("---%lld %lld\n",C,tms);
for(int i=;i<=b;++i){
int res=i;
while(res%orz==)tms--,res/=orz;
C=C*pow(res,orz)%orz;
}//printf("----%lld %lld\n",C,tms);
ans[modi]=(ans[modi]+(tms?:C))%orz;
while(b){
b--;mb--;a++;na++;int res;
res=b+;while(res%orz==)tms++,res/=orz;C=C*res%orz;
res=mb+;while(res%orz==)tms++,res/=orz;C=C*res%orz;
res=a;while(res%orz==)tms--,res/=orz;C=C*pow(res,orz)%orz;
res=na;while(res%orz==)tms--,res/=orz;C=C*pow(res,orz)%orz;
(ans[modi]+=(tms?:C))%=orz;//printf("-----%lld %lld\n",C,tms);
}
exgcd(Mod/orz,orz,x,y); x*=ans[modi]; x=(x%orz+orz)%orz;
(Ans+=Mod/orz*x%Mod)%=Mod;
}
//for(int i=1;i<=mods;++i)printf("%lld %lld\n",mod[i],ans[i]);
printf("%lld\n",Ans);
}

形式化地放着

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