组合数取模总结

article/2025/9/23 18:08:48

题目描述

ACM竞赛现在叫JB竞赛?中,经常会遇到组合数取模的题目;就我现在的水平而言,大概分为以下三类,以后遇到新的方法会在做补充;

第一种:

在这里插入图片描述
n和m都较小 (<1000),在这个数据范围内,我们可以直接用杨辉三角O(n^2)的复杂度内预处理出所有的组合数,然后直接输出即可;典型例题就是给你一个二项式,例如:
在这里插入图片描述
这样子的题目,组合数我们可以O(n2)预处理出来(利用递推式子来处理)。ab之类的东西我们可以用快速幂logn的复杂度内处理出来; 这种题由于数据范围过小,当水题处理就行;
代码大概是这样:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;#define MOD 10007
#define long long longlong pow_MOD(long a, long b)
{long tmp = 1;while(b){if(b & 1){tmp = (tmp % MOD * a % MOD) % MOD;}a = (a * a) % MOD;b >>= 1;}return tmp;
}int main()
{ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0);cout.tie(0);int p, q, a, b, k;cin >> p >> q >> k >> a >> b;long tmp = 1;for(int i = 1; i <= b; i++){if(tmp % i == 0){tmp = tmp / i * (k - i + 1) % MOD;}else{tmp = tmp * (k - i + 1) / i % MOD;}}//cout << "tmp = " << tmp << endl;cout << ((tmp % MOD) * (pow_MOD(p, a) % MOD) * (pow_MOD(q, b) % MOD)) % MOD;return 0;
}

第二种

给定的n和m不太大 (1e5范围左右),给定的p较大(一般是1e9+7);这时候如果我们还是利用杨辉三角之类的东西就不行了;第一空间不足,没办法开出来1e5*1e5这么大的数组,第二在时间也是不允许的n^2的复杂度,肯定会T掉;所以我们需要利用线性方法递推组合数 公式大概是这样
在这里插入图片描述
就是可以依赖前一项的组合数推出下一项的组合数,在O(n)的时间内可以出结果;但是,这里由于在求余过程中,除法是不具有同余性;即
(a + b) % mod = (a % mod + b % mod) % mod
(a - b) % mod = (a % mod - b % mod) % mod
(a * b) % mod = (a % mod * b % mod) % mod
加法、减法、乘法都是有这个性质,只有除法不满足,所以中间直接模的话会出错;所以我们得预处理一下1-n关于p的逆元,把除法换为乘法。这样就没啥问题了;
显然,他一共要走n+m-2步,所以答案就是;但是受限于数据范围,我们得先预处理一下逆元,然后线性推组合数即可;
对了,处理逆元有很多种办法;
如果要求单个数字的逆元我们可以用扩展欧几里得或者快速幂(建议exgcd,更快点);
如果要处理的是一堆,就是1-n所有数字的逆元,我们可以用欧拉筛打出逆元表,或者直接利用递推inv[i] = (p - p / i) * (inv[p % i]) % p;这样子;
经典问题就是走迷宫之类的东西,例如:
在这里插入图片描述
我们先用线性推预处理逆元,然后用组合数的递推式递推组合数,即可AC

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;#define long long long
#define MOD 1000000007
#define N 1000010long inv[N];int main()
{long n, m;cin >> n >> m;inv[1] = 1;if(n > m)swap(n, m);for(int i = 2; i <= n; i++){inv[i] = (MOD - MOD / i) * inv[MOD % i] % MOD;}long tmp = 1, val = n + m - 2;for(int i = 1; i <= n-1; i++){tmp = tmp % MOD * (val - i + 1) % MOD * inv[i] % MOD;}cout << tmp << endl;return 0;
}

第三种

第三种就是n和m都较大(1e9左右), p较小(1e5左右);这种情况下,第二种做法都不行了,这时候我们得用Lucas定理来解决;Lucas就是把大化小把一个大的组合数拆分为很多小的组合数乘积的结果;有兴趣可以了解一下;就是将n,m都改为p进制,然后累乘;这样子;
HDU-3037


#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;#define long long long
#define N 100010long a[N], p;long exgcd(long a, long b, long &x, long &y)
{if(b == 0){x = 1;y = 0;return a;}long r = exgcd(b, a%b, x, y);long tmp = x;x = y;y = tmp - a / b * y;return r;
}long C(long n, long m)
{if(n < m)return 0;long x, x1, y, y1;exgcd(a[m], p, x, y);exgcd(a[n-m], p, x1, y1);x = (x + p) % p;x1 = (x1 + p) % p;return ((a[n] % p) * x % p * x1 % p) % p;
}long Lucas(long n, long m)
{if(!m)return 1;return C(n % p, m % p) * Lucas(n / p, m / p) % p;
}int main()
{int t;cin >> t;while(t--){long n, m;cin >> n >> m >> p;a[0] = 1;for(int i = 1; i <= p; i++){a[i] = (a[i-1] * i) % p;}cout << Lucas(n+m, m) << endl;}return 0;
}

http://chatgpt.dhexx.cn/article/Mib7oZ5Q.shtml

相关文章

逆元求组合数

逆元简介 同余符号 ≡ 先bb一下 ≡&#xff0c;这个符号有三个意思&#xff0c;再这里用到的意思为“同余符号”。≡ 的介绍 两个整数a&#xff0c;b&#xff0c;若它们除以整数m所得的余数相等&#xff0c;则称a&#xff0c;b对于模m同余 记作a≡b(mod m) 读作a同余于b模m&am…

组合数(Combinatorial_Number)

定义&#xff1a; 从n个不同元素中&#xff0c;任取m(m≤n)个元素并成一组&#xff0c;叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合;从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数&#xff0c;叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数。 公式&#xff1a; 在线性写法中被…

组合数的计算

本篇博客来自南昌理工学院acm集训队成员yyj 组合数 1.定义 组合数&#xff1a;从 n 个不同元素中每次取出 m 个不同元素 &#xff0c;不管其顺序合成一组&#xff0c;称为从 n 个元素中不重复地选取 m 个元素的一个组合。所有这样的组合的种数称为组合数。 2.性质与描述 2…

组合数的性质证明

性质 极其简单的证明 根据杨辉三角的性质&#xff0c;第x行第y个的值为C(x-1,y-1) 那么 一目了然。 严肃的证明

组合数性质--二项式系数之和等于2^n的证明

1.公式 首先我们都知道组合数的意义&#xff0c;就是说一共有n个样本&#xff0c;一次性从中取出m个样本&#xff0c;一共有多少种不同的取法。它的公式如下&#xff1a; 它有这么一个性质&#xff1a; 该性质有若干种证明方式&#xff0c;今天我在这边写出我觉得挺巧妙的一种…

组合数原理

资料来源&#xff1a;https://baike.baidu.com/ 组合数 从n个不同元素中&#xff0c;任取m(m≤n)个元素并成一组&#xff0c;叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合&#xff1b;从n个不同元素中取出m(m≤n)个元素的所有组合的个数&#xff0c;叫做从n个不同元素中取出m个…

深入详细理解矩阵 (矩阵的加减乘、转置、共轭、共轭转置)

简介 矩阵:英文名Matrix。在数学名词中&#xff0c;矩阵用来表示统计数据等方面的各种有关联的数据。这个定义很好地解释了Matrix代码制造世界的数学逻辑基础。矩阵是数学中最重要的基本概念之一&#xff0c;是代数学的一个主要研究对象&#xff0c;也是数学研究及应用的一个重…

【线性代数之二】矩阵与行列式

一、矩阵 1.1 定义 由 m n 个数aij排成的m行n列的数表称为m行n列的矩阵&#xff0c;简称m n矩阵。记作&#xff1a; 这mn 个数称为矩阵A的元素&#xff0c;简称为元&#xff0c;数aij位于矩阵A的第i行第j列&#xff0c;称为矩阵A的(i,j)元&#xff0c;以数 aij为(i,j)元的…

CString类型转换为LPCSTR类型

今天编程遇到一个问题&#xff0c;就是openGL中某个函数需要传入LPCSTR类型的参数&#xff0c;而通过MFC对话框获取得到的是CString类型的参数&#xff0c;因此需要将CString转化为LPCSTR类型&#xff0c;网上有很多这样的强转类型&#xff0c;然而却发现在强转的时候没有用&am…

linux jstat 简介

本文目录一览&#xff1a; 1、Linux使用jstat命令查看jvm的GC情况2、linux怎么监控 jvm内存 jstat3、Linux系统监控要用到哪些命令4、linux上如何安装jstatd服务 Linux使用jstat命令查看jvm的GC情况 Linux 使用jstat命令查看jvm的GC情况 命令格式 jstat命令命令格式&#…

内存屏障与volatile(C语言版)

内存屏障与volatile&#xff08;C语言版&#xff09; 最有价值的写在最前面 内存屏障与volatile是高并发编程中比较常用的两个技术&#xff0c;无锁队列的时候就会用到这两项技术。然而这两项技术设计比较广的基础知识&#xff0c;所以比较难以理解&#xff0c;也比较不容易解…

WDM驱动

WDM英文Windows Driver Model(WDM)的缩写。 简介 WDM WDM是WINDOWS2000认证的驱动程序&#xff0c;WIN2000由NT发展而来&#xff0c;所以对于设备的支持功能有限&#xff0c;同时为了最大限度的保障稳定性&#xff0c;所以推崇WDM驱动&#xff0c;但同时WDM驱动也就是功能最少…

快速转换dBm与W

dBm是一个表示功率绝对值的值&#xff08;也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值&#xff09;&#xff0c;计算公式为&#xff1a;10log&#xff08;功率值/1mw&#xff09;。 这里我们介绍一种将dBm转换为W的口算方法&#xff0c;这一方法总结起来就是 “1个基准”和“2个原则…

学内核之十一:ARM64屏障指令使用指南

关于屏障指令&#xff0c;主要是与乱序有关。特别是在内核开发中&#xff0c;这是一个非常重要的主题。屏障由乱序引起&#xff0c;乱序则是由优化引起。 自从摩尔定律不断被逼近极限&#xff0c;半导体的优化不再单纯通过提升频率来实现。多核心、并发执行变成了主流的优化思路…

WTM

WTM的由来 WalkingTec.Mvvm框架&#xff08;简称WTM&#xff09;最早开发与2013年&#xff0c;基于Asp.net MVC3 和 最早的Entity Framework, 当初主要是为了解决公司内部开发效率低&#xff0c;代码风格不统一的问题。经历了四年间数十个项目的考验&#xff0c;框架逐步的完善…

WMIC使用

目录 WMI 远程创建进程 wmiexec wmiexec.py wmiexec.vbs Invoke-WmiCommand.ps1 Invoke-WMIMethod WMI WMI全称“windows管理规范”&#xff0c;是一个windows服务。从win2003开始一直存在。它原本的作用是方便管理员对windows主机进行管理。因此在内网渗透中&#xff…

Arm64内存屏障

一、内存类型 ARMv8架构将系统中所有的内存&#xff0c;按照它们的特性&#xff0c;划分成两种&#xff0c;即普通内存和设备内存。并且它们是互斥的&#xff0c;也就是说系统中的某段内存要么是普通内存&#xff0c;要么是设备内存&#xff0c;不能都是。 1&#xff09;普通…

barrier(wmb,mb,rmb)和cache coherence

http://www.linuxforum.net/forum/gshowflat.php?Cat&BoardlinuxK&Number428239&page5&viewcollapsed&sb5&oall&fpart 注: 这里的barrier 指的是wmb, rmb, mb. 一 直找不到合适的资料说明barrier和 Cache coherence 之间的关系. 在<<ldd>…