Different Circle Permutation

Time Limit: 3000/1500 MS (Java/Others)    Memory Limit: 262144/262144 K (Java/Others)
Total Submission(s): 208    Accepted Submission(s): 101

Problem Description
You may not know this but it's a fact that Xinghai Square is Asia's largest city square. It is located in Dalian and, of course, a landmark of the city. It's an ideal place for outing any time of the year. And now:
  
  There are N children from a nearby primary school flying kites with a teacher. When they have a rest at noon, part of them (maybe none) sit around the circle flower beds. The angle between any two of them relative to the center of the circle is always a multiple of 2πN but always not 2πN.
  
  Now, the teacher raises a question: How many different ways there are to arrange students sitting around the flower beds according to the rule stated above. To simplify the problem, every student is seen as the same. And to make the answer looks not so great, the teacher adds another specification: two ways are considered the same if they coincide after rotating.
 
Input
There are T tests (T≤50). Each test contains one integer N. 1≤N≤1000000000 (109). Process till the end of input.
 
Output
For each test, output the answer mod 1000000007 (109+7) in one line.
 
Sample Input
4
7
10
 
Sample Output
3
5
15
 
Source
传送门

该题题意:对成环的n个点染黑白两色,其中黑色不能相邻,请问在考虑旋转同构的情况下有几种不一样的方案。
首先不考虑旋转。
  对于一个不考虑旋转的f(n),f(n)=f(n-1)+f(n-2)。
  对于n=1要特殊判断 因为n=1有两种情况,只涂黑和白,只涂黑不符合上述情况可读入1后直接输出2。
  因此f(1)=1,f(2)=3。
  我们可以用矩阵快速幂快速算出f(n)。
  显然的。对于n个点的环
    ①可由n-1个点的环在某个固定位置插入0来生成。该位置两边的情况为00,01,10。插入后为000,001,100。(另n-1由n-2的同样操作生成则有                   0000,0001,1000,为了与情况②对应故列出)
       ②可由n-2个点的环在某个固定位置插入01或10来生成。该位置两边的情况为00,01,10。插入后为0100,0010,0101,1010。
  至此所有情况已经考虑到了。(0000,0001,1000,0100,0010,0101,1010)
接下来考虑同构。
  对于没有约束条件的n个点的环,显然由burnside引理可得方案数$g(n)=frac{1}{n}sum_{i=1}^{n} 2^{gcd(i,j)}$
  因此可得(有点难理解,你把他理解成每个循环相邻在一起的几个点要符合黑点不相邻)$g(n)=\frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} f(gcd(i,j))$ 
    即$g(n)= \frac{1}{n} \sum_{d|n}^{} \varphi(\frac{n}{d}) f(d)$
     以下为代码:
 #include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#define clr(x) memset(x,0,sizeof(x))
#define mod 1000000007
#define LL long long
using namespace std;
int inf[];
int prime[];
int mart1[][];
int mart2[][];
int mart3[][];
void is_prime();
int eular(int x);
void exgcd(int a,int b,int &x,int &y);
void quickmul(int x);
int fu(int x);
int main()
{
int n;
int xi,yi;
int ans;
is_prime();
while(scanf("%d",&n)!=EOF)
{
ans=;
if(n==)
{
printf("2\n");
continue;
}
for(int i=;i*i<=n;i++)
{
if(i*i==n)
ans=(int)(((LL)ans+(LL)eular(n/i)*(LL)fu(i))%mod);
else if(n%i==)
ans=(int)(((LL)ans+((LL)eular(n/i)*(LL)fu(i))%mod+((LL)eular(i)*(LL)fu(n/i))%mod)%mod);
}
exgcd(n,mod,xi,yi);
xi=(xi%mod+mod)%mod;
ans=(int)((((LL)ans*(LL)xi)%mod+mod)%mod);
printf("%d\n",ans);
}
}
void exgcd(int a,int b,int &x,int &y)
{
if(b==)
{
x=;
y=;
return ;
}
exgcd(b,a%b,y,x);
y-=x*(a/b);
return ;
}
void is_prime()
{
clr(inf);
clr(prime);
inf[]=inf[]==;
int tot=;
for(int i=;i<;i++)
{
if(!inf[i]) prime[tot++]=i;
for(int j=;j<tot;j++)
{
if(i*prime[j]>) break;
inf[i*prime[j]]=;
if(i%prime[j]==) break;
}
}
return ;
}
int eular(int x)
{
int ans=x;
for(int j=;prime[j]*prime[j]<=x;j++)
if(x%prime[j]==)
{
ans-=ans/prime[j];
while(x%prime[j]==)
x/=prime[j];
}
if(x>) ans-=ans/x;
return ans;
}
int fu(int x)
{
if(x==) return ;
if(x==) return ;
clr(mart1);
clr(mart2);
clr(mart3);
mart1[][]=mart1[][]=mart1[][]=mart2[][]=mart2[][]=;
quickmul(x-);
return (int)(((LL)mart2[][]*+(LL)mart2[][]*)%mod);
}
void quickmul(int x)
{
int d;
while(x)
{
if(x&)
{
for(int i=;i<;i++)
for(int j=;j<;j++)
{
d=;
for(int k=;k<;k++)
d=(int)(((LL)d+((LL)mart2[i][k]*(LL)mart1[k][j])%mod)%mod);
mart3[i][j]=d;
}
for(int i=;i<;i++)
for(int j=;j<;j++)
mart2[i][j]=mart3[i][j];
}
x>>=;
for(int i=;i<;i++)
for(int j=;j<;j++)
{
d=;
for(int k=;k<;k++)
d=(int)(((LL)d+((LL)mart1[i][k]*(LL)mart1[k][j])%mod)%mod);
mart3[i][j]=d;
}
for(int i=;i<;i++)
for(int j=;j<;j++)
mart1[i][j]=mart3[i][j];
}
return ;
}
 
 
 

hdu 5868 2016 ACM/ICPC Asia Regional Dalian Online 1001 (burnside引理 polya定理)的更多相关文章

  1. HDU 5874 Friends and Enemies 【构造】 (2016 ACM/ICPC Asia Regional Dalian Online)

    Friends and Enemies Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/65536 K (Java/Othe ...

  2. HDU 5875 Function 【倍增】 (2016 ACM/ICPC Asia Regional Dalian Online)

    Function Time Limit: 7000/3500 MS (Java/Others)    Memory Limit: 262144/262144 K (Java/Others)Total ...

  3. HDU 5873 Football Games 【模拟】 (2016 ACM/ICPC Asia Regional Dalian Online)

    Football Games Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/65536 K (Java/Others)To ...

  4. HDU 5876 Sparse Graph 【补图最短路 BFS】(2016 ACM/ICPC Asia Regional Dalian Online)

    Sparse Graph Time Limit: 4000/2000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 262144/262144 K (Java/Others)To ...

  5. 2016 ACM/ICPC Asia Regional Dalian Online 1002/HDU 5869

    Different GCD Subarray Query Time Limit: 6000/3000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/65536 K ( ...

  6. 2016 ACM/ICPC Asia Regional Dalian Online 1006 /HDU 5873

    Football Games Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/65536 K (Java/Others)To ...

  7. 2016 ACM/ICPC Asia Regional Qingdao Online 1001/HDU5878 打表二分

    I Count Two Three Time Limit: 3000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others ...

  8. hdu 5877 线段树(2016 ACM/ICPC Asia Regional Dalian Online)

    Weak Pair Time Limit: 4000/2000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 262144/262144 K (Java/Others)Total ...

  9. 2016 ACM/ICPC Asia Regional Dalian Online HDU 5877 Weak Pair treap + dfs序

    Weak Pair Problem Description   You are given a rooted tree of N nodes, labeled from 1 to N. To the  ...

随机推荐

  1. 01-UIScrollView01-大图片展示

          源代码下载链接:01-UIScrollView01-大图片展示.zip283.7 KB // //  MJViewController.m //  01-UIScrollView01-大图 ...

  2. bzoj 1079 DP

    比较容易看出来是DP,但是如果我们记录每一种颜色还剩多少种的话,消耗的转移的时间复杂度5^15,但是我们考虑到每一种颜色,如果数量相同的话,其实是等效的,所以我们用w[a][b][c][d][e][l ...

  3. bzoj 3343 分块

    因为询问比较少,所以我们可以将n个数分成sqrt(n)个块,每个块用一颗bst存一下,然后对于修改l,r,我们将l,r区间中整块的直接在bst上打一个标签,对于不是整块的我们直接暴力修改,对于询问l, ...

  4. C题 hdu 1408 盐水的故事

    题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1408 盐水的故事 Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)     ...

  5. Exception 和 Error 包结构

  6. 【Python学习笔记】Pandas库之DataFrame

    1 简介 DataFrame是Python中Pandas库中的一种数据结构,它类似excel,是一种二维表. 或许说它可能有点像matlab的矩阵,但是matlab的矩阵只能放数值型值(当然matla ...

  7. mssql批量刷新多个表的数据

    DECLARE @SQL VARCHAR(MAX)SELECT @SQL=ISNULL(@SQL,'')+' UPDATE '+NAME+' SET B=3 WHERE B=2'FROM SYSOBJ ...

  8. 给mongodb设置密码权限

    昨天装了个mongodb数据库用于测试用,装好后没有密码,现在就讲讲怎么设置密码 1.首先进入C:\mongodb\bin下面运行mongod.exe启动数据库. 2.在相同目录下启动mongo.ex ...

  9. [ Python ] 文件的读写操作

    1. 文件读写操作 读写文件是最常见的 IO 操作, Python 内置了读写文件的函数.在磁盘上读写文件的功能是由操作系统提供的,所以读写文件是请求操作系统打开一个文件对象(通常称为文件描述符),然 ...

  10. ie6下面不支持!important的处理方法

    例子: #box {      color:red !important;      color:blue;  } 这个例子应该是大家经常见到的important的用法了,在IE6环境下,这行字是蓝色 ...