題解 一道數學題 加強版

2022-05-01 19:54:13 字數 1982 閱讀 5740

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給出乙個二元函式,滿足:

\[f(k,x)=\begin

1&x=1\\

\sum_^f(k,i)+x^k&x>1

\end\]

給出\(n,k\),求出\(f(k,n)\)。

\(n\le 10^,k\le 10^6\)

借鑑了master.yi的思路(但是他裡面有個式子似乎寫錯了)

我們首先可以得到轉移式:

\[f(k,x)-(f(k,x-1)-(x-1)^k)=f(k,x-1)+x^k

\]\[\rightarrow f(k,x)=2f(k,x-1)-(x-1)^k+x^k

\]我們發現直接求似乎不是很好求,我們構造乙個新函式\(g(k,x)\),滿足:

\[f(k,x)+g(k,x)=2(f(k,x-1)+g(k,x-1))

\]\[\rightarrow g(k,x)=2g(k,x-1)+(x-1)^k-x^k

\]我們於是發現我們可以把\(g(k,x)\)用\(g(k,0)\)的形式表示。而我們又發現\(g(k,x)\)其實是關於\(x\)的\(k-1\)次多項式,於是得到:

\[\sum_^ \binom(-1)^ig(k,i)=0

\]證明可以用組合數問題裡推出的式子,這個其實就是\(x=-1\)的情況,容易看出和式為\(0\)。(其實對於任何小於\(k\)次的多項式這都是成立的)

於是,我們就可以通過設立方程解出\(g(k,0)\),從而求出\(g(k,1\to k)\)。

而我們觀察到最終的答案\(f(k,x)=2^(f(k,1)+g(k,1))-g(k,x)\),於是,我們的目標就是求出\(g(k,x)\)。又因為我們點值是連續的,所以我們可以\(\theta(k)\)拉格朗日插值法求出\(g(k,x)\)。

綜上,我們的時間複雜度為\(\theta(k)\)。

#include using namespace std;

#define int register int

#define mod 1000000007

#define int long long

#define maxn 1000005

template inline void read (t &t)while (c >= '0' && c <= '9') t *= f;}

template inline void read (t &t,args&... args)

template inline void write (t x)if (x > 9) write (x / 10);putchar (x % 10 + '0');}

int qkpow (int a,int b)

int n,k,np,cnt,pw[maxn],vis[maxn],fac[maxn],suf[maxn],ifac[maxn],prime[maxn];

void prepare (int up)

} fac[0] = 1;

for (int i = 1;i <= up;++ i) fac[i] = 1ll * fac[i - 1] * i % mod;

ifac[up] = qkpow (fac[up],mod - 2);for (int i = up;i;-- i) ifac[i - 1] = 1ll * ifac[i] * i % mod;

}signed main()

int g = -1ll * sb * qkpow (sa,mod - 2) % mod,ans = 1ll * qkpow (2,np - 1) * 2 * g % mod;

suf[k] = 1;for (int i = k - 1;~i;-- i) suf[i] = 1ll * suf[i + 1] * (n - i) % mod;

for (int i = 0,pre = 1;i < k;++ i)

write ((ans % mod + mod) % mod),putchar ('\n');

return 0;

}

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