• HNOI2011 卡农


    题目链接:戳我

    蒟蒻今天正式开始学容斥了!!(但是还是不会做啊不会做啊不会做啊)

    这个题题意化简下来是这样的:n个数中选择m个子集,它们需要满足三个条件——
    1、选择的子集不能为空
    2、选择的子集不能相同
    3、选择的子集中,每个数出现的次数必须为偶数
    那个集合相同的条件没有什么难搞的,直接算出来答案之后,除以m!即可(因为有m!种排列顺序嘛)

    然后还有一种题意解释:
    (2^n-1)个数中,选择m个数,使得它们的异或和为0;(限制条件参考上面三个)

    我们设(dp[i])表示选择i个数,它们的异或和为0。

    然后因为第三个条件,所以我们知道如果确定了前i-1个数,那么第i个也就确定下来了(选择原先出现的奇数次的数即可),所以总的选择种类为(A_{2^n-1}^{i-1})

    但是这样的话里面存在不合法情况。第一种这一次选择的子集为空了。那么这样的话表现出来的就是原先i-1个数的异或和为0。所以我们要减去(dp[i-1])

    第二种是选择的子集相同了。我们枚举这次选择的数(和前面有一个数重复了),这个数到底是什么。因为有一个数重复了,所以剩下还有i-2个数要在(2^n-1)个里面进行选择,这样的话一共有(2^n-1-(i-2))种数可以选择。当然我们也要考虑到到底和前面哪一个数重复了(也就是这个重复的数放到哪里),所以要乘上((i-1)),因为重复了,两次异或等于没有操作,所以i-2个数的异或和是0,所以最后乘上(dp[i-2])

    所以最后的递推式就是(dp[i]=A_{2^n-1}^{i-1}-dp[i-1]-dp[i-2]*(i-1)*(2^n-1-(i-2)))

    至于为什么对(dp[0]=1,dp[1]=0)这样子初始化。大家可以考虑手算一下n=3,n=2的dp值,然后根据答案以及系数就可以推出来dp[0]和dp[1]了。

    代码如下:

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    #define MAXN 1000010
    #define mod 100000007
    using namespace std;
    int n,m;
    long long k=1;
    long long dp[MAXN],A[MAXN];
    inline long long pow(int x,int y)
    {
    	if(y==0) return 1;
    	long long cur_ans=1;
    	while(y)
    	{
    		if(y&1) cur_ans=1ll*cur_ans*x%mod;
    		x=1ll*x*x%mod;	
    		y>>=1;
    	}
    	return cur_ans;
    }
    int main()
    {
    	#ifndef ONLINE_JUDGE
    	freopen("ce.in","r",stdin);
    	#endif
    	scanf("%d%d",&n,&m);
    	long long maxx=pow(2,n)-1;
    	maxx%=mod;
    	A[1]=maxx;
    	dp[0]=1,dp[1]=0;
    	for(int i=2;i<=m;i++) A[i]=1ll*A[i-1]*(maxx-i+1)%mod;
    	for(int i=1;i<=m;i++) k=1ll*k*pow(i,mod-2)%mod;
    	for(int i=2;i<=m;i++)
    		dp[i]=(A[i-1]-dp[i-1]-((1ll*dp[i-2]*(i-1)%mod)*(maxx-(i-2)))%mod+mod)%mod;
    	printf("%lld
    ",1ll*dp[m]*k%mod);
    	return 0;
    }
    
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