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,在小E心中分量越重的人,收到的礼物会越多。小E从商店中购买了n件礼物,打算送给m个人
,其中送给第i个人礼物数量为wi。请你帮忙计算出送礼物的方案数(两个方案被认为是不同的,当且仅当存在某
个人在这两种方案中收到的礼物不同)。由于方案数可能会很大,你只需要输出模P后的结果。

Input

输入的第一行包含一个正整数P,表示模;
第二行包含两个整整数n和m,分别表示小E从商店购买的礼物数和接受礼物的人数;
以下m行每行仅包含一个正整数wi,表示小E要送给第i个人的礼物数量。

Output

若不存在可行方案,则输出“Impossible”,否则输出一个整数,表示模P后的方案数。

Sample Input

100
4 2
1
2

Sample Output

12

解题思路:

这道题就是组合数取模终极版。

很显然要求的就是:

BZOJ2142: 礼物(拓展lucas)-LMLPHP

数据范围好像不是很大。

拓展lucas没跑了。

大概思路就是:先将取模数拆分,求出各部分的解,使用中国剩余定理合并答案。

中国剩余定理我就不说了。

这里主要讲一下拓展lucas。

将组合数展开:

BZOJ2142: 礼物(拓展lucas)-LMLPHP

这里主要有两个问题需要解决

1.n 太大,一锅煮不下,直接枚举会超时。

2.n 比取模数大时会变成0下面本来有抵消的都没了。

我们一个一个看。

怎么计算n!呢?

我们暴力吧。

我们先看第二个吧。

先说第二个。

既然是抵消了,那么为何不让它先约掉呢。

很显然,将最小质因数p的幂次项提取出就可以完成任务。

也就是说,在处理阶乘时,跳过幂次项。

就是将原式化简成这样:

BZOJ2142: 礼物(拓展lucas)-LMLPHP

就解决了。

回来看第一个。

既然要跳过p的次幂,那么就都提出来发现剩余项是前p以内的数的次幂。

提出来的项可以递归操作。

差不多就是这样了。

我也不知道这和lucas有啥关系

代码:

 #include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
typedef long long lnt;
lnt prime[];
lnt picie[];
lnt tmp[];
lnt w[];
lnt n,m;
int cnt;
lnt qucp(lnt a,lnt b,lnt c)
{
lnt ans=;
while(b)
{
if(b&)
ans=ans*a%c;
a=a*a%c;
b=b/;
}
return ans%c;
}
void exgcd(lnt a,lnt b,lnt &x,lnt &y)
{
if(!b)
{
x=;
y=;
return ;
}
exgcd(b,a%b,y,x);
y-=a/b*x;
return ;
}
lnt Inv(lnt x,lnt mod)
{
lnt a;
lnt b;
exgcd(x,mod,a,b);
return (a%mod+mod)%mod;
}
lnt Crt(lnt num,lnt *ans,lnt *mod)
{
lnt ret=;
lnt mdl=;
for(int i=;i<=num;i++)
mdl*=mod[i];
for(int i=;i<=num;i++)
{
lnt x=mdl/mod[i];
ret=(ret+x*Inv(x,mod[i])%mdl*ans[i]%mdl)%mdl;
}
return ret;
}
lnt fac(lnt len,lnt pi,lnt pk)
{
if(!len)
return ;
lnt ans=;
for(int i=;i<=pk;i++)
if(i%pi)
ans=ans*i%pk;
ans=qucp(ans,len/pk,pk);
for(int i=;i<=len%pk;i++)
if(i%pi)
ans=ans*i%pk;
return ans*fac(len/pi,pi,pk)%pk;
}
lnt Exlucas(lnt n,lnt m,lnt plc)
{
if(m>n)
return ;
lnt fan=fac(n,prime[plc],picie[plc]);
lnt fam=fac(m,prime[plc],picie[plc]);
lnt fad=fac(n-m,prime[plc],picie[plc]);
lnt ans=fan*Inv(fam,picie[plc])%picie[plc]*Inv(fad,picie[plc])%picie[plc];
lnt c=;
for(int i=n;i;i/=prime[plc])
c+=i/prime[plc];
for(int i=m;i;i/=prime[plc])
c-=i/prime[plc];
for(int i=n-m;i;i/=prime[plc])
c-=i/prime[plc];
return ans*qucp(prime[plc],c,picie[plc])%picie[plc];
}
void brkdn(lnt P)
{
for(int i=;i*i<=P;i++)
{
if(P%i==)
{
cnt++;
prime[cnt]=i;
picie[cnt]=;
while(P%i==)
{
picie[cnt]*=(lnt)(i);
P/=i;
}
}
}
if(P!=)
{
cnt++;
picie[cnt]=prime[cnt]=P;
}
return ;
}
int main()
{
lnt Mod;
scanf("%lld",&Mod);
brkdn(Mod);
scanf("%lld%lld",&n,&m);
lnt sum=;
lnt ans=;
for(int i=;i<=m;i++)
{
scanf("%lld",&w[i]);
sum+=w[i];
}
if(sum>n)
{
puts("Impossible");
return ;
}
for(int i=;i<=m;i++)
{
for(int j=;j<=cnt;j++)
tmp[j]=Exlucas(n,w[i],j);
ans=ans*Crt(cnt,tmp,picie)%Mod;
n-=w[i];
}
printf("%lld\n",ans);
return ;
}
05-20 16:41