组合数学 —— 组合数取模 —— 逆元与递推打表

【逆元求法】

1.要求:p 是质数

2.时间复杂度:O(n)

3.求解 C^n_m\: mod \:p 的步骤:

1)通过循环,预先算好所有小于 N 的阶乘(%p)的结果,存到数组 fac[] 中 (fac[i] = i!%p)

2)求 m!\:mod\:p 的逆元(即求 fac[m] 的逆元),根据费马小定理,x%p 的逆元为 x^{p-2},通过快速幂,求解 fac[m]^{p-2}\:mod \:p,记为 M

3)求 (n-m)!\:mod\:p 的逆元:同上,即求解 fac[n-m]^{p-2}\:mod \:p

4)通过逆元计算组合数,即:C^n_m\: mod \:p=((fac[n]*M)\:mod\:p*N)\:mod\:p

4.实现:

LL powMod(LL x, LL n, LL mod) {//快速幂求x^n%mod
    LL res=1;
    while(n) {
        if(n&1)
            res=res*x%mod;
        x=x*x%mod;
        n>>=1;
    }
    return res;
}
LL inv(LL x,LL mod) {//求逆元
    return powMod(x,mod-2,mod);
}
LL fac[N];
int main() {
    LL n,m,mod;//要求mod是质数
    scanf("%lld%lld%lld",&n,&m,&mod);
    fac[0]=1;
    for(int i=1;i<=n;i++)//预处理求fac,fac[i]=i!%mod
        fac[i]=fac[i-1]*i%mod;

    //C(n,m) = n!*(m!%mod的逆元)*((n-m)!%mod的逆元)%mod
    LL res=fac[n]*inv(fac[m],mod)%mod*inv(fac[n-m],mod)%mod;
    printf("%lld\n",res);
    return 0;
}

有时需要用到 1~n 的所有逆元,这个时候可以利用递推来求

设 t=\frac{MOD}{i},k=MOD\:\:mod\:\:i

那么,有:t*i+k\equiv 0(mod\:\: MOD)

即:-t*i\equiv k(mod\:\: MOD)

两边同除 i*k,有:-t*inv[k]\equiv inv[i](mod\:\:MOD)

即:inv[i]=(MOD-\frac{MOD}{i})*inv[MOD\:\:mod\:\:i]mod\:\:M

const int MOD = 1E9+7;
const int N = 100000+5;
LL fac[N],inv[N];
void init() {
    fac[0]=1;
    fac[1]=1;
    inv[0]=1;
    inv[1]=1;
    for(LL i=2; i

【递推打表】

1.要求:n、m 不大于 10000

2.时间复杂度:O(n^2)

3.方法:C_n^m=C_{n-1}^{m}+C_{n-1}^{m-1}

4.实现

const int mod=1E9+7;
const int N=10000+5;
int comb[N][N];//comb[i][j]内存放的是C(i,j)%mod
void init() {
    for(int i=0; i=mod)
                comb[i][j]-=mod;
        }
    }
}

 

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