偶数

题目描述

给定一个正整数n,请输出杨辉三角形前n行的偶数个数对1000003取模后的结果。

输入输出格式

输入格式:

一个数

输出格式:

结果

输入输出样例

输入样例#1:
6
输出样例#1:
6

说明

对于30%的数据,n<=4000

对于70%的数据,n<=4*10^9

对于100%的数据,n<=10^15

题解:

正如这题所示,数据在n<=10^15的范围内则引导我们去寻找空间更节省,速率更高效的算法。

首先,很明显,杨辉三角之特点在于其行数即等于每行的数字数。因此,可以很容易使用求和公式求出1到n行一共有多少个数字。

其次,通过观察,可以发现,奇数个数比偶数个数更有规律,其规律在于:

每行奇数个数一定为2^k(k为自然数)

当行数恰为2^k(k为自然数)时,奇数个数为2^k,偶数个数为零

当行数恰为2^k(k为自然数)时,奇数个数和恰为3^(k-1)

更巧妙的是:这个规律能更加扩展到一个不为2^k的数上,因为每一个数,都能分解为若干项2^k的和的形式。

 

举个例子吧:当n=2333;

 

2333= 2048+256+16+8+4+1

 

通过暴力程序,我们可以找出2333的所有奇数个数为190985

 

那么,我们找出如下数字

 

行数 所有奇数个数

 

2048 177147

 

256 6561

 

16 81

 

8 27 4 9 1 1

 

我们可以巧妙发现:177147 + 6561*2 + 81*4 + 27*8 + 9*16 + 1*32恰好等于190985!

 

 

 1 #include<iostream>
 2 #include<cstdio>
 3 using namespace std;
 4 long long k,t,n,ans,nx,mi3[1001],d,mod=1000003,a[1001],p;
 5 int main()
 6 {long long i;
 7 //freopen("11.in","r",stdin);
 8     scanf("%lld",&n);
 9     nx=n;
10      k=0;
11     d=1;
12     for (i=1;i<=51;i++)
13     d*=2;
14      t=51;
15     while (n)
16     {
17         if (n>=d)
18         {
19             n=n-d;
20             a[++k]=t;    
21         }
22         d/=2;
23         t--;
24     }
25     n=nx;
26     mi3[0]=1;
27     for (i=1;i<=a[1];++i)
28      {
29         mi3[i]=(mi3[i-1]*3)%mod;
30      }
31   
32   for (i=1;i<=k;++i)
33      ans=(ans+mi3[a[i]]*(long long)(1<<(i-1)))%mod;
34     //cout<<ans<<endl;
35     ans%=mod;
36      p=(((n%mod)*(n%mod+1)))/2;
37     p%=mod;
38     if (p<ans)p+=mod;
39     p=(p-ans)%mod;
40 printf("%lld\n",p);
41 }

 

posted @ 2017-07-02 15:02  Z-Y-Y-S  阅读(309)  评论(0编辑  收藏  举报