题意:A投a次硬币,B投b次硬币,a比b正面朝上次数多的方案数,模\(10^k\)。
\(b \le a \le b+10000 \le 10^{15}, k \le 9\)
几乎一下午和一晚上杠这道题...中间各种翻《具体数学》各种卡常
有两种做法,这里只说我认为简单的一种。
题目就是要求
\[ \sum_{i=0}^a \sum_{j=0}^b [i>j] \binom{a}{i} \binom{b}{j} \] 化一化得到\[ \sum_{i=1}^a \sum_{j=0}^{a-i} \binom{a}{i+j} \binom{b}{b-j} \] 根据范德蒙德卷积,得到\[ \sum_{i=b+1}^{a+b} \binom{a+b}{i} \] 然而并不会计算...根据题目范围显然应该与a,b的差相关...把这个组合数拆成两部分计算:
\[ \sum_{i=\lceil \frac{a+b}{2} \rceil}^{a+b} \binom{a+b}{i}+ \sum_{i=b+1}^{\lfloor \frac{a+b}{2} \rfloor} \binom{a+b}{i} \]\(a+b\)为奇数时前一部分就是\(2^{a+b-1}\)。注意判断\(a+b\)为偶数的时候,要减去\(\frac{1}{2} \binom{a+b}{(a+b)/2}\)
因为模数特殊需要使用扩展lucas定理
但是\(10^9\)直接用会T...
10只有2和5两个质因子,预处理不能整除2或5的数的阶乘就没问题了。
关于模意义再提两点:
- \(a \equiv b \pmod {md} \rightarrow a\equiv b \pmod m\),所以可以放在\(10^9\)下做
- 组合数除以2,对于\(2^a\)这个质因子2的逆元不存在,我们只能把指数减1.然后2的指数有可能本来就为0,所以不是所有组合数都能除以2(有的本来就是奇数啊),可以证明\(\binom{2n}{n}\)为偶数
最后还有一个卡常技巧:
如果\(p\)指数大于9不要继续计算了...节省好多常数
#include#include #include #include #include using namespace std;typedef long long ll;const int N=2e6+5;int mo, p2, p5;ll a, b; int k;inline ll Pow(ll a, ll b, ll mo) { ll ans=1; for(; b; b>>=1, a=a*a%mo) if(b&1) ans=ans*a%mo; return ans;}inline ll Inv(ll a, ll n) {return Pow(a, ((n&1) ? n/5*4 : n/2) - 1, n);}ll fac2[N], fac5[N];inline ll Fac(ll n, ll p, ll pr) { if(n == 0) return 1; ll ans = 1; if(p == 2) ans = fac2[pr] %pr; else ans = fac5[pr] %pr; ans = Pow(ans, n/pr, pr); if(p == 2) ans = ans * fac2[n%pr] %pr; else ans = ans * fac5[n%pr] %pr; return ans * Fac(n/p, p, pr) %pr;}ll cou(ll n, ll p) { ll ans = 0; for(ll i=n; i; i/=p) ans += i/p; return ans; }ll C(ll n, ll m, bool div2=0) { if(n < m) return 0; ll ans = 0, a = 0, t; { ll p = 2, pr = p2; ll c = cou(n, p) - cou(m, p) - cou(n-m, p); if(div2) t = Pow(p, --c, pr); else t = Pow(p, c, pr); if(c<9) { a = Fac(n, p, pr) * Inv(Fac(m, p, pr), pr) %pr * Inv(Fac(n-m, p, pr), pr) %pr * t %pr; a = a * (mo/pr) %mo * Inv(mo/pr, pr) %mo; ans = (ans + a) %mo; } } { ll p = 5, pr = p5; ll c = cou(n, p) - cou(m, p) - cou(n-m, p); t = Pow(p, c, pr); if(div2) t = t * Inv(2, pr) %pr; if(c<9) { a = Fac(n, p, pr) * Inv(Fac(m, p, pr), pr) %pr * Inv(Fac(n-m, p, pr), pr) %pr * t %pr; a = a * (mo/pr) %mo * Inv(mo/pr, pr) %mo; ans = (ans + a) %mo; } } return ans;}char c[50];void print(ll ans) { for(int i=0; i<20; i++) c[i] = '0'; int p=0; while(ans) c[++p] = ans%10 + '0', ans /= 10; for(int i=k; i>=1; i--) putchar(c[i]); puts("");}void init(int k) { fac2[0] = 1; p2 = Pow(2, k, 1e9); for(int i=1; i<=p2; i++) fac2[i] = fac2[i-1] * (i%2 ? i : 1) %p2; fac5[0] = 1; p5 = Pow(5, k, 1e9); for(int i=1; i<=p5; i++) fac5[i] = fac5[i-1] * (i%5 ? i : 1) %p5;}int main() { freopen("in", "r", stdin); init(9); mo = 1e9; while(scanf("%lld %lld %d", &a, &b, &k) != EOF) { ll ans = Pow(2, a+b-1, mo); for(ll i=b+1; i<=(a+b)/2; i++) ans = (ans + C(a+b, i)) %mo; if(~(a+b)&1) ans = (ans - C(a+b, (a+b)>>1, 1) + mo) %mo; int t = 1; for(int i=1; i<=k; i++) t *= 10; ans %= t; print(ans); } //printf("time %lf\n", (double) clock()/CLOCKS_PER_SEC);}