[AH/HNOI2017]抛硬币
题目描述
小 A 和小 B 是一对好朋友,他们经常一起愉快的玩耍。最近小 B 沉迷于**师手游,天天刷本,根本无心搞学习。但是已经入坑了几个月,却一次都没有抽到 SSR,让他非常怀疑人生。勤勉的小 A 为了劝说小 B 早日脱坑,认真学习,决定以抛硬币的形式让小 B 明白他是一个彻彻底底的非洲人,从而对这个游戏绝望。两个人同时抛 b 次硬币,如果小 A 的正面朝上的次数大于小 B 正面朝上的次数,则小 A 获胜。
但事实上,小 A 也曾经沉迷过拉拉游戏,而且他一次 UR 也没有抽到过,所以他对于自己的运气也没有太大把握。所以他决定在小 B 没注意的时候作弊,悄悄地多抛几次硬币,当然,为了不让小 B 怀疑,他不会抛太多次。现在小 A 想问你,在多少种可能的情况下,他能够胜过小 B 呢?由于答案可能太大,所以你只需要输出答案在十进制表示下的最后 k 位即可。
输入输出格式
输入格式:
有多组数据,对于每组数据输入三个数a,b,k,分别代表小A抛硬币的次数,小B抛硬币的次数,以及最终答案保留多少位整数。
输出格式:
对于每组数据,输出一个数,表示最终答案的最后 k 位为多少,若不足 k 位以 0 补全。
输入输出样例
说明
对于第一组数据,当小A抛2次硬币,小B抛1次硬币时,共有4种方案使得小A正面朝上的次数比小B多。
(01,0), (10,0), (11,0), (11,1)
对于第二组数据,当小A抛3次硬币,小B抛2次硬币时,共有16种方案使得小A正面朝上的次数比小B多。
(001,00), (010,00), (100,00), (011,00), (101,00), (110,00), (111,00), (011,01), (101,01), (110,01),(111,01), (011,10), (101,10), (110,10), (111,10), (111,11).
数据范围
10%的数据满足a,b≤20;
30%的数据满足a,b≤100;
70%的数据满足a,b≤100000,其中有20%的数据满足a=b;
100%的数据满足1\le a,b\le 10^{15},b\le a\le b+10000,1\le k\le 91≤a,b≤1015,b≤a≤b+10000,1≤k≤9,数据组数小于等于10。
转载http://www.cnblogs.com/Yuzao/p/7954245.html
因为 \(a-b\) 很小,考虑怎么把式子变成和 \(a-b\) 有关.
考虑 \(a=b\) 的情况,赢了翻转后就输了,平局不算在内,
要减掉的。减了之后再除。推导如下:
$$\sum_{i=0}^{a}C_a^i * C_a^i = \sum_{i=0}^{a}C_a^i * C_a^{a-i} = C_{2a}^a$$
平局方案为C(2a,a)
所以答案为 \((2^{a+b}-C(2a,a))/2\).
\(a>b\) 时,同样存在对称性,对于正着会输,反过来就赢得情况,就是 \(2^{a+b}/2\) 种
对于正着反着都赢的情况还没有算进去:
\[\sum_{i=1}^{b}\sum_{j=1}^{a-b-1}C_{b}^{i}*C_{a}^{i+j}\]
\[\sum_{i=1}^{b}\sum_{j=1}^{a-b-1}C_{b}^{b-i}*C_{a}^{i+j}\]
\[\sum_{j=1}^{a-b-1}C_{a+b}^{b+j}\]
\[\sum_{j=b+1}^{a-1}C_{a+b}^{j}\]
对于除2,根据对称性,只算一半即可,注意偶数情况,存在一项需要手动除2,算2时在因子中减去,算5时直接乘逆元即可
取模不是素数,所以要中国剩余定理
可以默认模数为10^9,输出时取模
- #include<iostream>
- #include<cstdio>
- #include<cstring>
- #include<algorithm>
- using namespace std;
- typedef long long ll;
- ll K,fac[][];
- ll exgcd(ll a,ll b,ll &x,ll &y)
- {
- if (b==)
- {
- x=;y=;
- return a;
- }
- ll d=exgcd(b,a%b,x,y);
- ll t=x;x=y;y=t-(a/b)*x;
- return d;
- }
- ll qpow(ll a,ll b,ll mod)
- {
- ll res=;
- while (b)
- {
- if (b&) res=res*a%mod;
- a=a*a%mod;
- b/=;
- }
- return res;
- }
- ll rev(ll a,ll b)
- {
- ll x,y;
- exgcd(a,b,x,y);
- return (x%b+b)%b;
- }
- ll calfac(ll x,ll p,ll t)
- {
- if (x<t) return fac[t][x];
- ll s=qpow(fac[t][p-],x/p,p);
- s=(s*fac[t][x%p])%p;
- s=(s*calfac(x/t,p,t))%p;
- return s;
- }
- ll lucas(ll b,ll a,ll t,ll p,bool q)
- {ll i;
- if (b<a) return ;
- ll ap=,bp=,cp=;
- for (i=b;i;i/=t) ap+=i/t;
- for (i=a;i;i/=t) bp+=i/t;
- for (i=b-a;i;i/=t) cp+=i/t;
- ap=ap-bp-cp;
- if (q==&&t==) ap--;
- if (ap>=K) return ;
- ll s=qpow(t,ap,p);
- ap=calfac(b,p,t);bp=calfac(a,p,t),cp=calfac(b-a,p,t);
- s=((s*ap%p)*(rev(bp,p)*rev(cp,p))%p)%p;
- if (q&&t==) s=s*rev(,p)%p;
- return s;
- }
- ll cal(ll a,ll b,ll Mod,ll pr)
- {ll i;
- ll ans=qpow(,a+b-,Mod);
- if (a==b)
- {
- ans=(ans-lucas(a+b,a,pr,Mod,)+Mod)%Mod;
- return ans;
- }
- else
- {
- for (i=(a+b)/+;i<a;i++)
- ans=(ans+lucas(a+b,i,pr,Mod,)+Mod)%Mod;
- }
- if ((a+b)%==) ans=(ans+lucas(a+b,(a+b)/,pr,Mod,)+Mod)%Mod;
- return ans;
- }
- ll work(ll a,ll b,ll k)
- {
- ll p1=qpow(,k,2e9+),p2=qpow(,k,2e9+),mod=qpow(,k,2e9+);
- ll b1=cal(a,b,p1,),b2=cal(a,b,p2,);
- ll a1=rev(p2,p1),a2=rev(p1,p2);
- return (b1*(p2*a1%mod)%mod+b2*(p1*a2%mod)%mod)%mod;
- }
- void print(ll d,ll k)
- {
- if (k==)
- printf("%01lld\n",d%qpow(,,2e9+));
- if (k==)
- printf("%02lld\n",d%qpow(,,2e9+));
- if (k==)
- printf("%03lld\n",d%qpow(,,2e9+));
- if (k==)
- printf("%04lld\n",d%qpow(,,2e9+));
- if (k==)
- printf("%05lld\n",d%qpow(,,2e9+));
- if (k==)
- printf("%06lld\n",d%qpow(,,2e9+));
- if (k==)
- printf("%07lld\n",d%qpow(,,2e9+));
- if (k==)
- printf("%08lld\n",d%qpow(,,2e9+));
- if (k==)
- printf("%09lld\n",d%qpow(,,2e9+));
- }
- int main()
- {ll a,b,k,i,p;
- fac[][]=;p=qpow(,,2e9+);
- for (i=;i<=p-;i++)
- if (i%==) fac[][i]=fac[][i-];
- else fac[][i]=fac[][i-]*i%p;
- fac[][]=;p=qpow(,,2e9+);
- for (i=;i<=p-;i++)
- if (i%==) fac[][i]=fac[][i-];
- else fac[][i]=fac[][i-]*i%p;
- while (cin>>a>>b>>k)
- {
- K=;ll d=work(a,b,);
- print(d,k);
- }
- }
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