ACM-ICPC 2018 徐州赛区网络预赛 A Hard to prepare

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题目大意:
有n个人坐成一圈,然后有$$2^k$$种颜色可以分发给每个人,每个人可以收到相同的颜色,但是相邻两个人的颜色标号同或不能等于0,问分配方案数

注:以下所有的相同是指两个数同或为0

思路

  • 通过观察得出在0~$$2^k-1$$的范围内对于每个数,与之同或为零的数是唯一的
  • 首先举例尝试观察性质,假设第一个位置随便填,即有$$2^k$$种不同的填法,然后考虑第二个位置和第一个位置不同的填法有$$2^k-1$$种,然后考虑第三个位置和第二个位置不同的填法有$$2^k-1$$种。。。。。一直考虑到第n个位置和第n-1个位置,得出前n个位置只考虑每个位置和前一个位置不同的方案数有$$2^k*(2^k-1)^{n-1}$$
  • 但是并没有考虑第n个数和第一个数相同的情况,这种情况是包含在第一种情况里面的,需要把这些从前一种情况中减去,第一位依旧是$$2^k$$,那么第n位便确定了,所有还剩下n-2位没有确定,保证他们和前面一位不相同,那么方案数是$$2^k*(2^k-1)^{n-2}$$,
  • 但是我们并没有考虑第n-1个数和第n个数相同的情况,这种情况并不包含在第一种情况里面,但是在第二种情况的时候却把它减掉了,因此需要加回来,可见需要容斥
  • 容斥
  • 后一个状态 是 包含在前一个状态中的那些不合法状态

细节

  • 考虑一种情况,但n为偶数的时候,考虑到最后一步的时候会出现abab这种情况,这种情况是计算,第二位和第三位相同的情况下,前两位和前面的数不相同的情况,但是第一位和第二位明显是相同的,所以这种情况,在一开始就没有被加进去,但是在最后一步却被减去了,所以在最后要加回这种情况
  • ~(a^b)是不能实现同或的效果的,应该这么实现
  • a^b==2^k-1
#include<bits/stdc++.h>
#define P 1000000007
#define ll long long
using namespace std;
int T,n,k,i;
ll m,ans;
ll pw(ll bs,ll x){
    ll ans=1;while(x>0){if(x&1){ans=ans*bs%P;}bs=bs*bs%P;x>>=1;}
    return ans;
}

int main(){
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        scanf("%d%d",&n,&k);     
        m=(pw(2,k)-1+P)%P;
        ans=0;
        for(i=0;i<n;i++){
            if(i&1){
                ans-=pw(m,n-1-i);
                ans=(ans+P)%P;
            }
            else{
                ans+=pw(m,n-1-i);
                ans%=P;
            }
        }
        if((n&1)==0)ans=(ans+1)%P;
        ans=ans*pw(2,k)%P;
        printf("%lld\n",ans);
    }
}

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转载自www.cnblogs.com/VIrtu0s0/p/9619121.html
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