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关于acm中常见的计算组合数的方法总结

2014-02-27 20:28 393 查看
最简单的情况,数据比较小,直接采用C(a, b) = a * (a - 1) *....* (a - b + 1) / (b * (b - 1) *...* 2 * 1)

试用数据范围:a <= 29。在a = 30, b = 15时,计算分子乘机时即超范围
LL C(LL a, LL b)
{
if (a < b) return 0;
LL ret = 1;
FE(i, a - b + 1, a)
ret *= i;
FE(i, 2, b)
ret /= i;
return ret;
}

也适用比较简单的情况,数据比较小,采用C(a, b) = a! / (b! * (a - b)!)

由于分子比第一种方法更大,所以适用范围更小,为a <= 20
LL fx[MAXN];

void init()
{
fx[0] = 1;
FF(i, 1, MAXN)
fx[i] = fx[i - 1] * i;
}

LL C(LL a, LL b)
{
if (a < b) return 0;
return fx[a] / fx[b] / fx[a - b];
}

预处理出需要的组合数,如需计算较大的组合数可采用(经常会取模,也很方便)。使用C(a, b) = C(a - 1, b - 1) + C(a - 1, b - 1)递推处理

因为计算过程中采用递推的加法运算,所以不取模的时候最大可以算到a = 66

但是,这种情况一般伴随着取模的操作,所以考虑到内存限制的时候,一般可以计算到a = 1000(不一定,受限于内存)
const int MAXN1 = 1000;
const int MAXN2 = 1000;
LL f[MAXN1][MAXN2];

void init()
{
    FF(i, 0, MAXN1)
        f[i][0] = 1;
    FF(i, 1, MAXN1)
    {
        FE(j, 1, min(i, MAXN2 - 1))
            f[i][j] = (f[i - 1][j] + f[i - 1][j - 1]) % MOD;
    }
}

采用分解质因子的方式,可以计算足够大的数(因为数字会超过long long的范围,所以结果依然用质因子表示,模板中计算出了相应的数)
map <int, LL> m;

//分解质因数
//k为1或-1
void fun(int n, int k)
{
for (int i = 2; i <= sqrt(n * 1.0); i++)
{
while (n % i == 0)
{
n /= i;
m[i] += k;
}
}
if (n > 1)
{
m
+= k;
}
}

//大数快速幂取模
LL quick_pow(LL a, LL b)
{
LL ret = 1;
while (b)
{
if (b & 1)
{
ret *= a;
ret %= MOD;
}
b >>= 1;
a *= a;
a %= MOD;
}
return ret;
}

//求组合数
LL C(LL a, LL b)
{
if (a < b || a < 0 || b < 0)
return 0;
m.clear();
LL ret = 1;
b = min(a - b, b);
for (int i = 0; i < b; i++)
{
fun(a - i, 1);
}
for (int i = b; i >= 1; i--)
{
fun(i, -1);
}

///以下计算出了具体的数
for (__typeof(m.begin()) it = m.begin(); it != m.end(); it++)
{
if ((*it).second != 0)
{
ret *= quick_pow((*it).first, (*it).second);
ret %= MOD;
}
}
return ret;
}
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标签:  acm 模板