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ZOJ 3557 - How Many Sets II(Lucas定理模板)

題目連結 https://cn.vjudge.net/problem/ZOJ-3557

【題意】
從n個相同小球中取m個小球,不能取相鄰的小球的方案數

【思路】
首先拿出 m m 個小球,還剩下 n m

n-m 個小球。這 n m n-m 個小球一共有 n
m + 1 n-m+1
個空(左右兩邊也可以),把這 m m 個小球插入到這 n
m + 1 n-m+1
個空裡就是答案,即 A n s = C n m + 1 m Ans=C_{n-m+1}^{m} ,記錄一下 L u c a s Lucas 定理的模板

Lucas 定理

求解 C n m    ( m o d p ) C_n^m \ \ (mod p)
首先將n和m分解為p進位制:
n = n k p k + n k 1 p k 1 + . . . + n 1 p + n 0 n=n_kp^k+n_{k-1}p^{k-1}+...+n_1p+n_0 m = m k p k + m k 1 p k 1 + . . . + m 1 p + m 0 m=m_kp^k+m_{k-1}p^{k-1}+...+m_1p+m_0 那麼 A n s i = 0 k C n i m i    ( m o d p ) Ans≡∏_{i=0}^{k}C_{n_i}^{m_i} \ \ (modp)

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;

const int maxn=10050;
int mod;

ll pw(ll x,ll n){
	ll ans=1LL;
	while(n){
		if(n&1) ans=ans*x%mod;
		x=x*x%mod;
		n>>=1;
	}
	return ans;
}

ll inv(ll a){return pw(a,mod-2);}

ll C(int n,int m){
    if(m>n) return 0LL;
    ll up=1LL,down=1LL;
    for(int i=n-m+1;i<=n;++i) up=up*i%mod;
    for(int i=1;i<=m;++i) down=down*i%mod;
    return up*inv(down)%mod;
}

ll Lucas(int n,int m){
	if(m>n) return 0LL;
    ll ans=1LL;
    for (;m;n/=mod,m/=mod)
        ans=ans*C(n%mod,m%mod)%mod;
    return ans;
}

int main(){
	int n,m;
	while(scanf("%d%d%d",&n,&m,&mod)==3){
		printf("%lld\n",Lucas(n-m+1,m));
	}
	return 0;
}