BZOJ2142:礼物(扩展Lucas)


传送门

题意:
求大组合数模p,p不是质数。

题解:
扩展lucas。
首先,将p质因数分解,得到
xa1(modpk11)xa2(modpk22)...xan(modpknn)
这个可以CRT解决。

关键是怎么求ai

ai=C(n,m)=n!m!(nm)!

n!=ptix,m!=pt1ix1,(nm)!=pt2ix2
可得C(n,m)=ptt1t2ixx1x2

问题转化为求n!有多少个pi以及nptix
首先
t=npi+np2i+np3i+...+npki

这个应该很好理解,每个pki只在前面k个被计算。
可得到函数f(n)=f(np)+np.
其次,考虑除去能被pi整除后的数列。必定每隔pt形成一个模意义下的循环。直接暴力求值就好了。
还有一部分是出去的数列除以pi后的部分。必定也构成一个阶乘,递归求解就好了。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
int n;
ll Mod,m,w[10],sum,ans=1,modcnt,aa,bb;
const ll INF=0x3f3f3f3f3f3f3f3f;
struct node
{
ll P,val;
node(ll P=0,ll val=0):P(P),val(val){}
}mod[50];
inline ll power(ll a,ll b,ll MOD=INF)
{
ll res=1;
while(b)
{
if(b&1)res=res*a%MOD;
a=a*a%MOD;
b>>=1;
}
return res;
}
inline node calc(ll n,ll md,ll MD)
{
ll res=1;
if(n<md)
{
for(ll i=1;i<=n;i++)res=res*i%MD;
return node(0,res);
}
ll cnt=n/MD;
for(ll i=1;i<MD;i++)
{
if(!(i%md))continue;
res=res*i%MD;
}
res=power(res,cnt,MD);
for(ll i=cnt*MD+1;i<=n;i++)if(i%md)res=res*i%MD;
node tmp=calc(n/md,md,MD);
return node(tmp.P+n/md,tmp.val*res%MD);
}
inline void exgcd(ll x,ll y,ll &a,ll &b)
{
if(!y){a=1,b=0;return;}
exgcd(y,x%y,a,b);
ll a2=a;
a=b;
b=(a2-b*(x/y));
}
inline ll inv(ll a,ll b)
{
exgcd(a,b,aa,bb);
aa=(aa%b+b)%b;
return aa;
}
inline ll merge(ll &A,ll &B,ll c,ll d)
{
exgcd(A,c,aa,bb);
aa*=(d-B);
aa=(aa%c+c)%c;
B=(A*aa+B)%(A*c);
A=A*c;
}
inline ll C(ll a,ll b)
{
ll A=1,B=0;
for(int i=1;i<=modcnt;i++)
{
ll MOD=(power(mod[i].val,mod[i].P));
node a1=calc(a,mod[i].val,MOD);
node b1=calc(b,mod[i].val,MOD);
node b2=calc(a-b,mod[i].val,MOD);
ll cnt=a1.P-b1.P-b2.P;ll val=a1.val*inv(b1.val,MOD)%MOD*inv(b2.val,MOD)%MOD;
val=val*power(mod[i].val,cnt,MOD)%MOD;
merge(A,B,MOD,val);
}
return A+B;
}
int main()
{
scanf("%lld",&Mod);ll t=Mod;
scanf("%lld%d",&m,&n);
for(int i=1;i<=n;i++)scanf("%lld",&w[i]),sum+=w[i];
if(sum>m)printf("Impossible\n");
else
{
ll lim=min(1ll*100000,Mod);
for(int i=2;i<=lim&&t!=1;i++)
{
if(!(t%i))
{
int cnt=0;
while(!(t%i))cnt++,t/=i;
mod[++modcnt]=node(cnt,i);
}
}
for(int i=1;i<=n;i++)
{
(ans*=C(m,w[i]))%=Mod;
m-=w[i];
}
printf("%lld\n",ans);
}
}
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