求$sum_{i=1}^ni^mm^i$。$n leq 1e9,m leq 200$。
其实我也不知道这东西为啥叫“扰动法”,大概是在黑暗的边缘试探?就是那种,人家再多一点就被您看破了,然后您就一定要搞他那么一点去试探他的限度,一不小心给他搞爆了,这种感觉。
扰动三连:
等比数列求和:
$sum_{i=1}^na_i,a_i=a_1*q^{n-1}$。
令$S_n=sum_{i=1}^na_i$。
给他日上个$n+1$。
$S_n+a_{n+1}$
$=sum_{i=1}^{n+1}a_i$
$=a_1+qsum_{i=1}^na_i$
$=a_1+qS_n$
可得$S_n=frac{a_1(1-q^n)}{1-q}$,厉害吧!
自然数幂求和:
$sum_{i=1}^ni^m$。
令$S_n^m=sum_{i=1}^ni^m$。
给他日上个$n+1$。
$S_n^m+(n+1)^m$
$=sum_{i=1}^{n+1}i^m$
$=1+sum_{i=1}^n(i+1)^m$
$=1+sum_{i=1}^nsum_{j=0}^minom{m}{j}i^j$
$=1+sum_{j=0}^minom{m}{j}sum_{i=1}^ni^j$
$=1+sum_{j=0}^{m-1}inom{m}{j}S_n^j+S_n^m$
emmmmmm自己把自己日掉了,不虚我们把$m$变成$m+1$。
$S_n^{m+1}+(n+1)^{m+1}$
$=1+sum_{j=0}^{m}inom{m+1}{j}S_n^j+S_n^{m+1}$
$=1+sum_{j=0}^{m-1}inom{m+1}{j}S_n^j+S_n^{m+1}+(m+1)S_n^m$
已经知道了。$S_n^m=frac{(n+1)^{m+1}-sum_{j=0}^{m-1}inom{m+1}{j}S_n^j}{m+1}$。
可以$m^2$。要是给个好膜数可以$mlogm$。
这道题:
令$S_n^m=sum_{i=1}^ni^mm^i$。
给他日上个$n+1$。
$S_n^m+(n+1)^mm^{n+1}\$
$=sum_{i=1}^{n+1}i^mm^i\$
$=m+sum_{i=2}^{n+1}i^mm^i\$
$=m+msum_{i=1}^{n}(i+1)^mm^i\$
$=m+msum_{i=1}^{n}m^isum_{j=0}^minom{m}{j}i^j\$
$=m+msum_{j=0}^{m}inom{m}{j}sum_{i=1}^nm^ii^j\$
$=m+msum_{j=0}^{m-1}inom{m}{j}sum_{i=1}^nm^ii^j+mS_n^m$
emmmmmm为什么这里也要emmmmmm,因为化出来那个$sum_{i=1}^nm^ii^j$跟咱想象的不太一样,那咱换个字母重来一遍。
令$S_n^k=sum_{i=1}^ni^km^i$。
如此$S_n^k+(n+1)^km^{n+1}=...=m+msum_{j=0}^{k-1}inom{k}{j}S_n^j+mS_n^k$。
搞定了。$m^2$解决。模数优秀可以$mlogm$。