BuringStraw

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洛谷P3200 [HNOI2009]有趣的數列

題目:有趣的數列#

描述#

我們稱一個長度為 2n 的數列是有趣的,當且僅當該數列滿足以下三個條件:

(1) 它是從 1 到 2n 共 2n 個整數的一個排列 {Ai};

(2) 所有的奇數項滿足 A1<A3<…<A2n-1,所有的偶數項滿足 A2<A4<…<A2n;

(3) 任意相鄰的兩項 A2i-1 與 A2i (1≤i≤n) 滿足奇數項小於偶數項,即:A2i-1<A2i。

現在的任務是:對於給定的 n,請求出有多少個不同的長度為 2n 的有趣的數列。因為最後的答案可能很大,所以只要求輸出答案 mod P 的值。

輸入#

用空格隔開的兩個整數 n 和 P。

輸出#

僅含一個整數,表示不同的長度為 2n 的有趣的數列個數 mod P 的值

輸入範例 1#

3 10

輸出範例 1#

5

輸入範例 2#

10 1013

輸出範例 2#

588

輸入範例 3#

675546 14358205

輸出範例 3#

1511390

提示#

對於範例 1:對應的 5 個有趣的數列分別為

(1,2,3,4,5,6),(1,2,3,5,4,6),(1,3,2,4,5,6),(1,3,2,5,4,6),(1,4,2,5,3,6)。

50% 的數據滿足 n≤1000 ,100% 的數據滿足 n≤1000000 且 P≤1000000000。

思路#

首先發現它是個卡特蘭數

  • 硬算前幾項的數字規律(我是這樣做的)

  • 可以轉換為一個典型的卡特蘭數的例子:

    n 個數排成兩行,使右邊都大於左邊,後邊都大於前邊,求排法數量

    將奇數看成第一行,將偶數看成第二行即可。

然後發現數據很大,遞推式都有除法,p 也不是質數不能用逆元(雖然我也不回逆元我太弱了

所以要用這個通項式

f(n)=Cn2nn+1f(n)=\frac{C\begin{matrix} n\\ 2n \end{matrix}}{n+1}

化一下

f(n)=Cn2nn+1=(2n)!n!n!(n+1)=(2n)!n!(n+1)!f(n)=\frac{C\begin{matrix} n\\ 2n \end{matrix}}{n+1} \\ =\frac{(2n)!}{n!\cdot n!\cdot (n+1)}\\ =\frac{(2n)!}{n!\cdot (n+1)!}

這樣化的作用是可以用特殊的方法約分

枚舉 1~2n 的所有質數

然後分別計算 $n,(n+1),2n$ 中那個質數的次數(cnt1,cnt2,cnt3)

再往答案中乘上 $primes_i^{(cnt3-cnt2-cnt1)}$ 就好了

注意這裡是乘不是加我就是這樣錯的

Code#

//I closed myself.What a happy zero-boomed contest!!!
//上一行是考試自閉的時候寫的不要管
//(2n)!/(n!*n!*(n+1))
#include<bits/stdc++.h>
#define LL long long
using namespace std;

const LL MAXN=1000000+5;

LL n,p,cnt;
bool v[MAXN];
LL primes[2*MAXN];
bool isHeshu[2*MAXN];

LL oula(LL x);//質數篩
LL qkpow(LL x,LL y);//快速冪

int main(){
//	freopen("LLeresting.in","r",stdin);
//	freopen("LLeresting.out","w",stdout);
	
	scanf("%d%d",&n,&p);
	oula(2*n);
	LL ans=1;
	for(LL i=1;i<=cnt;++i){
		LL cnt1=0,cnt2=0,cnt3=0;
		LL pm=primes[i];
		while(pm<=2*n){
			cnt1+=n/pm;
			cnt2+=(n+1)/pm;
			cnt3+=2*n/pm;
			pm*=primes[i];//當前質因子次數+1
		}
		LL sl=cnt3-cnt1-cnt2;
		ans*=qkpow(primes[i],sl);
		ans%=p;
	}
	printf("%lld\n",ans);
	
//	fclose(stdin);
//	fclose(stdout);
	return 0;
}

LL oula(LL x){
	for(LL i=2;i<=x;++i){
		if(!isHeshu[i]){
			primes[++cnt]=i;
		}
		for(LL j=1;primes[j]*i<=x;++j){
			isHeshu[primes[j]*i]=1;
			if(i%primes[j]==0)break;
		}
	}
}

LL qkpow(LL x,LL y){
	LL sum=x;
	LL ret=1;
	while(y){
		if(y&1){
			ret=ret*sum%p;
		}
		sum=sum*sum%p;
		y>>=1;
	}
	return ret;
}
載入中......
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