數學 組合數學

2022-05-11 06:06:09 字數 1764 閱讀 2951

/* mod must be a prime*/

const int mod = 1e9 + 7;

namespace combinatory

ll inv(ll x)

ll fac[maxn], invfac[maxn];

void initc(int n)

ll a(ll n, ll m)

ll c(ll n, ll m)

// ll d[maxn];

// void initd(int n) else

// d[i] = (1ll * i * d[i - 1] + 1) % mod;

// }

// }

}using namespace combinatory;

圓排列:n個不同的球,取m個進行圓排列,先用組合數取出m個,然後規定圓的開頭是最小的元素,那麼剩下的元素可以任意排列,故答案為 \(c_n^m\cdot a_^=\frac\cdot(m-1)!=\frac=\frac\)

二項式反演:

若 \(f(n)=\sum\limits_^\binomg(i)\)

則 \(g(n)=\sum\limits_^(-1)^\binomf(i)\)

通常用 \(f(i)\) 表示至多, \(g(i)\) 表示恰好,然後用二項式反演求出來。

這裡的要求是這個係數恰好是二項式係數。

求至少的話,要再進行一套轉換。

隔板法:x個相同的小球,有y個不同的盒子,每個盒子可以為空,求有多少種方案數?把y個不同的盒子視作y-1個不同的隔板,然後把小球視作不同的,全排列有 \(a_^\) 種,然後除以隔板的全排列(隔板之間沒有區別),再除以小球的全排列(小球之間也沒有區別),最後在兩側再加入兩個隔板,然後兩個隔板之間的就是這個盒子分配到的球數,也就是 \(c_^\) 。

常用的求和:

\(c_n^m = c _^+c _^\)

\(mc_n^m = nc _^\)

二項式定理: \(\sum\limits_^nc_n^i=c_n^0+c_n^1+c_n^2+……+c_n^n = 2^n\)

類似求和 \(\sum\limits_^n(-1)^ic_n^i=c_n^0-c_n^1+c_n^2-……+(-1)^nc_n^n = 0\) (奇數項求和=偶數項求和)

\(\sum\limits_^n2^ic_n^i = 3^n\)

利用 \(c_n^mc_m^k=c_n^kc_^\) ,加上二項式定理,可以得到下式

\(1c_n^1+2c_n^2+3c_n^3+……+nc_n^n =n2^\)

\(\sum\limits_ic_n^i = \sum\limits_c_i^1c_n^i = \sum\limits_c_n^ic_i^1 \\ = \sum\limits_c_n^1c_^ = c_n^1\sum\limits_^n c_^ \\ = c_n^1\sum\limits_^ c_^i \\ = n2^ \\\)

\(1^2c_n^1+2^2c_n^2+3^2c_n^3+……+n^2c _n^n =n(n+1)2^\)

\(\frac-\frac+\frac+……+(-1)^\frac =1 + \frac+ \frac+……+ \frac\)

\((c_n^0)^2+(c_n^1)^2+(c_n^2)^2+……+(c _n^n)^2 = c_^n\)

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