Lucas定理及应用
额,前两天刚讲了数据结构,今天我来讲讲组合数学中的一种奇妙优化——Lucas
先看这样一个东西
没学过lucas的肯定会说:还不简单?处理逆元,边乘边膜呗
是,可以,但注意一下数据范围
你算这一次,你需要跑25000下
那么你如果求C199999 1~C199999 52222 呢?
你会发现你的复杂度上天了
所以我们会用到一个神奇的定理:Lucas定理
定理内容如下:
Lucas(n,m,p)=c(n%p,m%p)*Lucas(n/p,m/p,p)
不好玩,是吗?
那么我来证明一下
由二项式定理可得,cmn等于(x+1)^m中n次项的系数
那么我们按Lucas展开
原式=(x+1)^(p^k*ak)*(x+1)^(p^(k-1)*a(k-1))*……*(x+1)^(p*a1)+(x+1)^(1*a0)
=[(x+1)^(p^k)]^ak……
由费马小定理可知,其%p后可转化为 (x+1)^ak*(x+1)^a(k-1)*……*(x+1)^a1*(x+1)^a0
原题转化为求上式的n次项的系数
同理,由于每一项已经消去了p^k次方 故即求每一项中的bk次项系数 即为Lucas
有什么用呢?
以前的组合数,我们一位一位地算(累死了)
现在的组合数,我们只用算%p出来的(这不就是log p m次吗?)
O(n)到O(logn)
大有长进啊
大家应该都会
下面看几道好题
combination【bzoj2928】
裸的板子,不说什么
《瞿葩的数字游戏》T3-三角圣地
带了预处理阶乘的Lucas
[SHOI2015]超能粒子炮·改
lucas合并
礼物,古代猪文
扩展Lucas
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