Gate Of Babylon

《基尔伽美修》是人类历史上第一部英雄史诗,两河流域最杰出的文学作品之一。作品讲述了基尔伽美修一生的传
奇故事。在动画Fate/staynight中,基尔伽美修与亚瑟王等传说中的英雄人物一起出现在了现实世界,展开了一
场惊天地、泣鬼神的战斗一·在记载于12块泥板的史诗中,基尔伽美修与同伴安吉杜一起降伏了森林的守护者——
神兽洪芭芭,成为地上最强的王者,同时将世间所有财宝收归手中。王之财宝(GateofBabylon)成为Fate中金皮卡
(基尔伽美修的外号…)炫耀的资本……一天金皮卡突发奇想:如果从自己无尽的财宝里面,随便抽不超过M件宝
具出来砸死敌人的话。一共有多少种搭配方法呢一一?假设金皮卡一共有N种不同类型的宝具,大部分类型的宝具
都有无限多,但其中T种超级神器的数量是有限的。设第i种超级神器的数量不超过Bi件。若相同类型的宝具数量相
同,则认为是相同的搭配方案。金皮卡知道方案数会很大,从小数学成绩就好的他挑选了一个质数P,请你帮他计
算一下方案数模P后的余数。注意,一件也不选也是一种方案。
Input

第一行包含4个整数,分别为N,T,M,P
之后T行,每行一个鏊数,代表Bi
N,M≤10^9,P≤10^5,Bi≤10^9
0≤T≤N,M>O,Bi>0,T≤15
Output

仅包含一个整数,即方案数模P后的余数。
Sample Input
2 1 10 13
3
Sample Output
12

【样例说明1】
只有一种超级神器,数量不超过3
当不选择超级神器时,另一种宝具可以挑选0到10件,共11种方案
当选择1件神器出来时,另一种宝具可以挑选0到9件,共10种方案
当挑选2件神器时,共9种方案
挑选3件神器时,共8种方案
一共有11+10+9+8=38种方案,38mod13=12,于是答案等于12

Main idea
  有若干个没有限制的道具,以及T个有限制个数的道具,取出m个,求方案数。
Solution
  首先,看到有限制的不超过15个,因此可以考虑使用容斥原理:Ans=全部没有限制的方案-有1个超过限制的方案数+有2个超过限制的方案数-有3个超过限制的方案数+有4个超过限制的方案数…。
  以此类推。我们先考虑没有限制的,在m组无限制的数中选n个的方案数,显然就是C(n+m-1,n)。
  因为这道题是要求不超过m的方案数,也就是那么运用加法原理,发现答案也就是C(n+0-1,0)+C(n+1-1,1)+C(n+2-1,2)+...+C(n+m-1,m)=C(n+m,m)。
  然后考虑有限制的情况,有一个超过限制直接用总数减去(这个的限制+1)就是当前的总数,相当于强制要选限制+1个为空。
  然后只要DFS,记录到当前为止选了几个,答案要记是b[i]+1,判断加减,最后累加答案。
  最后,n、m过大,发现p是一个质数,所以可以用Lucas定理:Lucas(n,m,p)=Lucas(n/p,m/p,p)*C(n%p,m%p),其中C(n%p,m%p)求的时候要用到乘法逆元。

  1 #include<iostream>  
  2 #include<string>  
  3 #include<algorithm>  
  4 #include<cstdio>  
  5 #include<cstring>  
  6 #include<cstdlib>  
  7 #include<cmath>  
  8 using namespace std;  
  9    
 10 const int ONE=1000001;
 11  
 12 int n,T,m,MOD;
 13 long long Ans;
 14 long long Jc[ONE];
 15 int b[ONE];
 16  
 17 int get() 
 18 { 
 19         int res,Q=1;    char c;
 20         while( (c=getchar())<48 || c>57)
 21         if(c=='-')Q=-1;
 22         if(Q) res=c-48; 
 23         while((c=getchar())>=48 && c<=57) 
 24         res=res*10+c-48; 
 25         return res*Q; 
 26 }
 27  
 28 long long Quickpow(int a,int b,int MOD)
 29 {
 30         long long res=1;
 31         while(b)
 32         {
 33             if(b&1) res=res*a%MOD;
 34             a=(long long)a*a%MOD;
 35             b/=2;
 36         }
 37         return res;
 38 }
 39  
 40 int C(int m,int n)
 41 {
 42         if(m<n) return 0;
 43         int up=Jc[m]%MOD;
 44         int down=(long long)Jc[m-n]*Jc[n]%MOD;
 45         return (long long)up*Quickpow(down,MOD-2,MOD)%MOD;
 46 }
 47  
 48 int Lucas(int n,int m,int MOD)
 49 {
 50         long long res=1;
 51         if(n<m) return 0;
 52         while(n && m)
 53         {
 54             res=res*C(n%MOD,m%MOD)%MOD;
 55             n/=MOD; m/=MOD;
 56         }
 57         return res;
 58 }
 59  
 60 void Dfs(int len,int PD,int val)
 61 {
 62         if(len==T+1)
 63         {
 64             Ans+=PD*Lucas(n+m-val,m-val,MOD);
 65             Ans+=MOD;
 66             Ans%=MOD;
 67             return;
 68         }
 69         Dfs(len+1,PD,val);
 70         Dfs(len+1,-PD,val+b[len]+1);
 71 }
 72  
 73 int main()
 74 {      
 75         n=get();    //n种物品 
 76         T=get();    //t种特殊的 
 77         m=get();    //取出m个 
 78         MOD=get();  //对答案取mod 
 79         Jc[0]=1; 
 80         for(int i=1;i<=MOD;i++) 
 81             Jc[i]=(long long)Jc[i-1]*i%MOD;
 82         for(int i=1;i<=T;i++)
 83         b[i]=get();
 84         Dfs(1,1,0);
 85         printf("%d",Ans);
 86 }
 87 
 88 /*
 89 input 
 90 3 2 10 10007
 91 3
 92 4
 93 output 
 94 150
 95 手动算一下
 96 C(n+m,m)
 97 没有任何限制的时候,其实就是方程
 98 x+y+z<=10(注意是<=10) 
 99 n=3,m=10
100 C(13,3)=286
101 第一种不满足条件,即x>=4
102 则方程变为x+y+z<=6
103 其方案数为C(3+6,3)=84
104 第二种不满足条件,即y>=5
105 则方程变为x+y+z<=5
106 其方案数为C(3+5,3)=56
107 这两种要减去之
108 再加上多减的则方程
109 x+y+z<=10-4-5=1的解
110 共C(3+1,3)=4
111 于是结果为286-84-56+4=150
112 
113 对于样例的话
114 input 
115 2 1 10 10007
116 3
117 Sample Output
118 38
119 没有任何限制就是
120 C(10+2,2)=66
121 去掉不满足条件的
122 C(10-4+2,2)=28
123 即ans=66-28=38
124 */ 
125  
posted @ 2019-12-30 21:38  蘑菇JJ  阅读(489)  评论(0编辑  收藏  举报