FJNU2018低程A 逃跑路线(Lucas + 中国剩余定理 + LGV定理)题解
题目描述
输入
第二行两个3个正整数n,w,h(n<=100,w,h<=1e9)
接下来n行每行两个整数
ai,bi(ai,bi<=w)
输出
样例输入
1 2 4 2 1 2 3 4
样例输出
4
思路:
这里有一个结论,n个起点到n个终点的不相交路径的种数为:每个起点到每个终点的可能数组成的n*n的矩阵的行列式。
即求上矩阵行列式,其中e(ai,bi)代表从ai起点到bi终点的可能路径数量,行列式求解用高斯消元。
显然现在的问题是求解e。显然e(a[i],b[j])= (h - 1 + b[j] - a[i], b[j] - a[i])或者0。
但是a、b、h范围均为1e9,那么求解组合数需要用到Lucas定理,但是mod = 109 * 1000003,显然是个合数,那么需要先质因数分解(显然分好了),然后中国剩余定理合并。
参考:
HDU 5852:Intersection is not allowed!(行列式+逆元求组合数)
hdu 5446 Unknown Treasure(Lucas定理+中国剩余定理)
Update:被工程卡时间卡的的心态崩了,优化了一些地方:
ll w = M / m[i]; d = exgcd(m[i], w, x, y); ret = (ret + modmul(modmul(y, w, M), a[i], M) ) % M;
这里很显然不用每次都求w的逆元,因为w确定m[i]确定,直接小费马求出来保存就行。
还有很多取模都可以去掉,因为不论是阶乘还是阶乘的逆元,我们打表的时候都是%1e6+3,也就是说(1e6+3)^3也就18位左右,long long最大19位,似乎可以去掉(雾...
然后一些开long long开成int,就能慢慢卡进1000ms了(逃
admin标程跑的速度比我快了3倍...不知道什么操作
代码(新):
#include<set> #include<map> #include<stack> #include<cmath> #include<queue> #include<vector> #include<cstdio> #include<cstring> #include<iostream> #include<algorithm> typedef long long ll; using namespace std; const int maxn = 1e5 + 10; const int seed = 131; const ll MOD = 109 * 1000003; const int INF = 0x3f3f3f3f; int a[105], b[105]; ll e[105][105]; ll fac[2][1000010], inv[2][1000010]; ll modmul(ll a, ll b, ll p){ll ret = 0;while(b) {if(b & 1) ret = ret + a;if(ret >= p) ret -= p;a <<= 1;if(a >= p) a -= p;b >>= 1;}return ret; } ll pmul(ll a, ll b, ll p){ll ans = 1;a %= p;while(b){if(b & 1) ans = ans * a % p;a = a * a % p;b >>= 1;}return ans; } ll C(ll n, ll m, ll p, int i){if(m > n) return 0;return fac[i][n] * inv[i][m] * inv[i][n - m] % p; } ll Lucas(ll n, ll m, ll p, int i){if(m == 0) return 1;if(n < p && m < p) return C(n, m, p, i);return C(n % p, m % p, p, i) * Lucas(n / p, m / p, p, i) % p; } ll mm[2] = {56, 486240}; ll remainder(ll a[], ll m[], int len){ll x, y, ret = 0;ll M = MOD;for (int i = 0; i < len; i++){ll w = M / m[i];ret = (ret + a[i] * mm[i] * w) % M;}return ret; } ll guass(int n, ll p){ll ans = 1, f = 1;for(int i = 1; i <= n; i++){for(int j = i + 1; j <= n; j++){int x = i, y = j;while(e[y][i]){ll t = e[x][i] / e[y][i];for(int k = i; k <= n; k++)e[x][k] = (e[x][k] - e[y][k] * t % p) % p;swap(x,y);}if(x != i){for(int k = 1; k <= n; k++)swap(e[i][k], e[j][k]);f = -f;}}ans = ans * e[i][i] % p;if(ans == 0) return 0;}return (ans * f + p) % p; } void init(int x, int n){fac[x][0] = 1;for (ll i = 1; i < n; i++) fac[x][i] = fac[x][i - 1] * i % n;inv[x][n - 1] = pmul(fac[x][n - 1], n - 2, n);for (ll i = n - 2; i >= 0; i--) inv[x][i] = inv[x][i + 1] * (i + 1) % n; } ll lucas[2]; ll pp[2] = {109, 1000003}; ll solve(ll n, ll m){ll ret;for(int i = 0; i < 2; i++){lucas[i] = Lucas(n, m, pp[i], i);}ret = remainder(lucas, pp, 2);return ret; } int main(){init(0, 109);init(1, 1000003);int t;scanf("%d", &t);while(t--){ll n, w, h;scanf("%lld%lld%lld", &n, &w, &h);for(int i = 1; i <= n; i++)scanf("%d%d", &a[i], &b[i]);for(int i = 1; i <= n; i++){for(int j = 1; j <= n; j++){if(b[j] >= a[i]){e[i][j] = solve(h - 1 + b[j] - a[i], b[j] - a[i]);}else e[i][j] = 0;}}printf("%lld\n", guass(n, MOD));}return 0; }
代码:
#include<set> #include<map> #include<stack> #include<cmath> #include<queue> #include<vector> #include<cstdio> #include<cstring> #include<iostream> #include<algorithm> typedef long long ll; using namespace std; const int maxn = 1e5 + 10; const int seed = 131; const ll MOD = 109 * 1000003; const int INF = 0x3f3f3f3f; ll a[maxn], b[maxn]; ll e[105][105]; ll prime[maxn], p[maxn], pn; ll fac[2][1000010]; ll pmul(ll a, ll b, ll p){ll ans = 1;while(b){if(b & 1) ans = ans * a % p;a = a * a % p;b >>= 1;}return ans; } ll modmul(ll a, ll b, ll p) {ll ret = 0;while(b) {if(b & 1) ret = (ret + a) % p;a = (a + a) % p;b >>= 1;}return ret; } ll Lucas(ll n, ll m, ll p, int i) {ll ret=1;while(n && m) {ll a = n%p, b = m%p;if(a<b) return 0;ret = (ret * fac[i][a] * pmul(fac[i][b]*fac[i][a - b] % p, p-2, p)) % p;n/=p;m/=p;}return ret; }ll exgcd (ll a, ll b, ll &x, ll &y) {if (!b) {x = 1, y = 0;return a;}int ans = exgcd ( b , a % b , y , x );y -= a / b * x;return ans; } ll remainder(ll a[], ll m[], int len) {ll d, x, y, ret = 0;ll M = 1;for (int i = 0; i < len; i++) M *= m[i];for (int i = 0; i < len; i++) {ll w = M / m[i];d = exgcd(m[i], w, x, y);ret = (ret + modmul(modmul(y, w, M), a[i], M) ) % M;}return (ret + M) % M; } ll guass(int n, ll MOD){ll ans = 1, f = 1;for(int i = 1; i <= n; i++){for(int j = i + 1; j <= n; j++){int x = i, y = j;while(e[y][i]){ll t = e[x][i] / e[y][i];for(int k = i; k <= n; k++)e[x][k] = (e[x][k] - e[y][k] * 1LL * t % MOD) % MOD;swap(x,y);}if(x != i){for(int k = 1; k <= n; k++)swap(e[i][k], e[j][k]);f = -f;}}ans = ans * e[i][i] % MOD;if(ans == 0) return 0;}return (ans * f + MOD) % MOD; } void init(){memset(prime, 0, sizeof(prime));pn = 0;for(ll i = 2; i < maxn; i++){if(!prime[i]){p[pn++] = i;for(ll j = i * i; j < maxn; j += i)prime[i] = 1;}}fac[0][0] = 1;for(int i = 1; i <= 109; i++){fac[0][i] = (fac[0][i-1]*i) % 109;}fac[1][0] = 1;for(ll i = 1; i <= 1000003; i++){fac[1][i] = (fac[1][i-1]*i) % 1000003;} } ll solve(ll n, ll m){ll ret;ll lucas[2];ll p[2] = {109, 1000003};for(int i = 0; i < 2; i++){lucas[i] = Lucas(n, m, p[i], i);}return ret = remainder(lucas, p, 2); } int main(){init();int t;scanf("%d", &t);while(t--){ll n, w, h;scanf("%lld%lld%lld", &n, &w, &h);for(int i = 1; i <= n; i++)scanf("%lld%lld", &a[i], &b[i]);for(int i = 1; i <= n; i++){for(int j = 1; j <= n; j++){if(b[j] >= a[i]){e[i][j] = solve(h - 1 + b[j] - a[i], b[j] - a[i]);}else e[i][j] = 0;}}printf("%lld\n", guass(n, MOD));}return 0; }
转载于:https://www.cnblogs.com/KirinSB/p/10031394.html
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