hdu6432 Problem G. Cyclic(容斥原理)

题目

给你一个n,问n的圆排列中,

不包含[i,(i+1)%n]的方案数是多少

答案%998244353

思路来源

https://blog.csdn.net/qq_37025443/article/details/82018108(容斥)

https://blog.csdn.net/zero___zero/article/details/81951273(递推)

OEIS

题解

至少一对[i,i+1]或[n,1]的圆排列方案数是C_{n}^{1}*(n-2)!

考虑要选一个数当i,C_{n}^{1},这样(i+1)%n也被确定了,先把这两个数安在圆上

这个圆还有(n-2)个位置,剩下的随便放,所以……

 

线性排列的话,可以理解成把i和i+1合并成一个元素,

线性排列有(n-1)!个排列,

对于某一个线性排列,其任意一个元素当第一个都是一个新的排列,这样一个线性排列就能构造出(n-1)个排列

但在圆排列中这(n-1)个排列是一样的,所以是(n-2)!

 

然后又由于至少0对(就是有没有都可以)的圆排列方案数是(n-1)!

恰好符合C_{n}^{0}*(n-1)!的归纳,这样就可以归纳出……

至少有k对的圆排列方案数是C_{n}^{k}*(n-k-1)!

具体操作过程等价于选k个连续的数(此处n和1视为连续),

然后第k+1个数就定了,然后剩下的随便排搞一搞……

严格证明k的情况我也不会证QAQ

 

另外注意到k=n时,一个严格单增的序列对答案有1的贡献,

然后容斥原理是用总数-(奇加偶减),注意到总数是偶数0的情形

所以答案直接就是奇减偶加。

所以如果补充定义(-1)!=1的话,答案应该是\sum_{k=0}^{n}(-1)^{k}*C_{n}^{k}*(n-k-1)!

写起来方便的写法是(-1)^{n}+\sum_{k=0}^{n-1}(-1)^{k}*C_{n}^{k}*(n-k-1)!

心得

我容斥原理&&组合数学真的差的一比……

算了,无差别补题,补上就好了……

代码

#include
#include
#include
#include
using namespace std;
typedef long long ll;
const int mod=998244353; 
const int maxn=1e5;
ll Finv[maxn+5],jc[maxn+5];
ll modpow(ll x,ll n,ll mod)
{
	ll res=1;
	for(;n;x=x*x%mod,n/=2)
	if(n&1)res=res*x%mod;
	return res;
}
void init()
{
	jc[0]=Finv[0]=1;
	for(int i=1;i<=maxn;++i)
	{
	 jc[i]=jc[i-1]*i;
	 if(jc[i]>=mod)jc[i]%=mod;
    }
	Finv[maxn]=modpow(jc[maxn],mod-2,mod);
	for(int i=maxn-1;i>=1;--i)
	{
	 Finv[i]=Finv[i+1]*(i+1);
	 if(Finv[i]>=mod)Finv[i]%=mod;
    }
}
ll C(ll n,ll m)
{
	if(m<0||m>n)return 0;
	return jc[n]*Finv[n-m]%mod*Finv[m]%mod;
}
int t,n;
ll ans;
int main()
{
	init();
	scanf("%d",&t);
	while(t--)
	{
		scanf("%d",&n);
		ans=0;
		for(int k=0;k=mod)ans%=mod;
		}
		//(-1)^n 
		if(n&1)ans--;
		else ans++;
		printf("%lld\n",(ans%mod+mod)%mod);
	}
	return 0;
}

 

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