扩展Lucas解决的还是一个很Simple的问题:

求:$C_{n}^{m} \; mod \; p$。

其中$n,m$都会比较大,而$p$不是很大,而且不一定是质数。

扩展Lucas可以说和Lucas本身并没有什么关系,重要的是中国剩余定理。扩展Lucas这个算法中教会我们的除了算组合数,还有在模数不是质数的时候,往往可以用$CRT$来合并答案。

将原模数质因数分解:$P = \prod\limits_{i = 1}^{m} p_{i}^{k_{i}}$。

列出$m$个同余方程,第$i$个形如:$C_{n}^{m} \; \equiv a_{i} (mod \; p_{i}^{k_{i}})$。

由于$m$个方程中模数互质,则$CRT$后就是原答案。

现在来对于某个方程求解$a_{i}$是多少,即$C_{n}^{m} \; mod \; p^{k}$的答案。

把组合数转化成阶乘:$\frac{n!}{m!(n - m)!}$,我们先求一个阶乘在$mod \; p^{k}$下的值,设这个函数为$Fac(n)$。

常规的对于式子下方的阶乘我们需要求逆元,而阶乘中存在$p$的倍数,这意味可能不与$p^{k}$互质。为了解决这个问题,我们将有关$p$单独考虑,于是一个算阶乘的函数将包括两部分:

  1. 首先考虑所有$p$的倍数,总共有$\lfloor \frac{n}{p} \rfloor$个,将$p$提出来,这$\lfloor \frac{n}{p} \rfloor$个数又成为一个阶乘的形式,递归即可,总层数不会超过$log$。这部分的答案就是$p^{\lfloor \frac{n}{p} \rfloor} * Fac(\lfloor \frac{n}{p} \rfloor)$。
  2. 剩下的数都将与$p^{k}$互质。我们考虑以$p^{k}$分块,我们可以证明每段$p^{k}$中所有不是$p$的倍数的数的乘积在模$p^{k}$意义下是相同的。具体原因在于$i + p^{k} \equiv i (mod \; p^{k})$。通过暴力计算,这部分的复杂度就是$O(p^{k})$的。

接下来就没有什么问题了,用扩展欧几里得求逆元,有关$p$的幂次在除法时指数相减就行了。

#include <cstdio>

typedef long long LL;

int P;

int Pow(int x, LL b, int p) {
static int re;
for (re = ; b; b >>= , x = (LL) x * x % p)
if (b & ) re = (LL) re * x % p;
return re;
}
int Ex_gcd(int a, int b, int &x, int &y) {
if (b == ) return x = , y = , a;
int gcd = Ex_gcd(b, a % b, y, x);
y -= a / b * x;
return gcd;
}
int Inv(int a, int p) {
static int x, y;
int gcd = Ex_gcd(a, p, x, y);
if (gcd != ) throw;
return (x % p + p) % p;
} int Fac(LL n, int p, int pk) {
if (n == ) return ;
int re = ;
for (int i = ; i <= pk; ++i)
if (i % p != ) re = (LL) re * i % pk;
re = Pow(re, n / pk, pk);
for (int i = ; i <= n % pk; ++i)
if (i % p != ) re = (LL) re * i % pk;
return (LL) re * Fac(n / p, p, pk) % pk;
} int Crt(LL n, LL m, int p, int pk) {
int fn = Fac(n, p, pk), fm = Fac(m, p, pk), fnm = Fac(n - m, p, pk);
int cp = ;
for (LL i = n; i; i /= p) cp += i / p;
for (LL i = m; i; i /= p) cp -= i / p;
for (LL i = n - m; i; i /= p) cp -= i / p;
int a = (LL) fn * Inv(fm, pk) % pk * Inv(fnm, pk) % pk * Pow(p, cp, pk) % pk;
return (LL) a * (P / pk) % P * Inv(P / pk, pk) % P;
} int Lucas(LL n, LL m, int p) {
int re = , x = p;
for (int i = ; i <= p; ++i) {
if (x % i != ) continue;
int pk = ;
while (x % i == ) pk *= i, x /= i;
re = (re + Crt(n, m, i, pk)) % p;
}
return re;
} int main() {
LL n, m;
scanf("%lld%lld%d", &n, &m, &P);
printf("%d\n", Lucas(n, m, P)); return ;
}

【科技】扩展Lucas随想的更多相关文章

  1. bzoj 4830: [Hnoi2017]抛硬币 [范德蒙德卷积 扩展lucas]

    4830: [Hnoi2017]抛硬币 题意:A投a次硬币,B投b次硬币,a比b正面朝上次数多的方案数,模\(10^k\). \(b \le a \le b+10000 \le 10^{15}, k ...

  2. 2015 ICL, Finals, Div. 1 Ceizenpok’s formula(组合数取模,扩展lucas定理)

    J. Ceizenpok’s formula time limit per test 2 seconds memory limit per test 256 megabytes input stand ...

  3. BZOJ_2142_礼物_扩展lucas+组合数取模+CRT

    BZOJ_2142_礼物_扩展lucas+组合数取模 Description 一年一度的圣诞节快要来到了.每年的圣诞节小E都会收到许多礼物,当然他也会送出许多礼物.不同的人物在小E 心目中的重要性不同 ...

  4. 扩展CRT +扩展LUCAS

    再次感谢zyf2000超强的讲解. 扩展CRT其实就是爆推式子,然后一路合并,只是最后一个式子上我有点小疑惑,但整体还算好理解. #include<iostream> #include&l ...

  5. BZOJ3129 SDOI2013方程(容斥原理+扩展lucas)

    没有限制的话算一个组合数就好了.对于不小于某个数的限制可以直接减掉,而不大于某个数的限制很容易想到容斥,枚举哪些超过限制即可. 一般情况下n.m.p都是1e9级别的组合数没办法算.不过可以发现模数已经 ...

  6. Codeforces.100633J.Ceizenpok's formula(扩展Lucas)

    题目链接 ->扩展Lucas //求C_n^k%m #include <cstdio> typedef long long LL; LL FP(LL x,LL k,LL p) { L ...

  7. P2467 [SDOI2010]地精部落 (dp+组合数)【扩展Lucas好难不会】

    题目链接:传送门 题目: 题目描述 传说很久以前,大地上居住着一种神秘的生物:地精. 地精喜欢住在连绵不绝的山脉中.具体地说,一座长度为N的山脉H可分为从左到右的N段,每段有一个独一无二的高度Hi,其 ...

  8. 【learning】 扩展lucas定理

    首先说下啥是lucas定理: $\binom n m \equiv \binom {n\%P} {m\%P} \times \binom{n/P}{m/P} \pmod P$ 借助这个定理,求$\bi ...

  9. BZOJ4830 [Hnoi2017]抛硬币 【扩展Lucas】

    题目链接 BZOJ4830 题解 当\(a = b\)时,我们把他们投掷硬币的结果表示成二进制,发现,当\(A\)输给\(B\)时,将二进制反转一下\(A\)就赢了\(B\) 还要除去平局的情况,最后 ...

随机推荐

  1. Netty源码分析第6章(解码器)---->第4节: 分隔符解码器

    Netty源码分析第六章: 解码器 第四节: 分隔符解码器 基于分隔符解码器DelimiterBasedFrameDecoder, 是按照指定分隔符进行解码的解码器, 通过分隔符, 可以将二进制流拆分 ...

  2. 搬运_maven打包

    参考文章 利用Maven插件将依赖包.jar/war包及配置文件输出到指定目录 <build> <plugins> <plugin> <groupId> ...

  3. Plasma Cash 合约解读

    作者介绍 虫洞社区·签约作者 steven bai Plasma Cash 合约解读 Plasma Cash 合约解读 1. 合约代码 2. 合约文件简单介绍 3. Plasma Cash 的基础数据 ...

  4. spring-boot rabbitMq 完整项目搭建,包括创建、发送、监听

    写在开始 rabbitMq 代码按照三部分介绍 第一部分 交换机和队列的创建 第二部分 消息发送 第三部分 消息监听 第一部分 1 建立queue 2 建立exchange 3 exchange绑定q ...

  5. 【Py大法系列--01】20多行代码生成你的微信聊天机器人

    前言 近期Stack Overflow公布了一项调查显示,Python已经成了发展最快的主流编程语言,Python搭乘着数据科学和机器学习以及人工智能的浪潮,席卷了整个技术圈.越来越多的人想了解.想学 ...

  6. js弹出框 -搜索

    警告框alert() alert是警告框,只有一个按钮“确定”无返回值,警告框经常用于确保用户可以得到某些信息.当警告框出现后,用户需要点击确定按钮才能继续进行操作.语法:alert("文本 ...

  7. ubuntu中启动VIM,以及学习VIM

    启动VIM:首先打开终端,然后输入vi回车,然后输入i或者a,进入. 学习VIM:首先打开终端,然后输入vimtutor回车,然后进入教程学习.

  8. 转载---Atom编辑器常用快捷键

    常用快捷键–亲测及翻译 英文 中文 快捷键 功能 New Window 新建界面窗口 Ctrl + Shift + N 如中文意思 New File 新建文件 Ctrl + N 如中文意思 Open ...

  9. Internet History, Technology and Security (Week 2)

    Week 2 History: The First Internet - NSFNet Welcome to week 2! This week, we'll be covering the hist ...

  10. maven编译,控制台中文乱码解决方案

    如下图,在使用maven运行后,在控制台看到中文展示乱码 出现这个的原因是源码使用UTF-8,但是maven编译的时候使用GBK标准,如下图   为了让maven编译的时候使用UTF-8标准,使用在p ...