题目链接

B51nod1229

题解

我们要求

\[\sum\limits_{i = 1}^{n}i^{k}r^{i}
\]

如果\(r = 1\),就是自然数幂求和,上伯努利数即可\(O(k^2)\)

否则,我们需要将式子进行变形

要与\(n\)无关

\[F(k) = \sum\limits_{i = 1}^{n} i^{k}r^{i}
\]

自然数幂应该是不用去动了,两边乘个\(r\)

\[rF(k) = \sum\limits_{i = 2}^{n + 1}r^{i}(i - 1)^{k}
\]

相减得

\[\begin{aligned}
(r - 1)F(k) &= r^{n + 1}n^{k} - r + \sum\limits_{i = 2}^{n}r^{i}((i - 1)^{k} - i^{k}) \\
&= r^{n + 1}n^{k} - r + \sum\limits_{i = 2}^{n}r^{i}(\sum\limits_{j = 0}^{k}{k \choose j}(-1)^{k - j}i^{j} - i^{k}) \\
&= r^{n + 1}n^{k} - r + \sum\limits_{i = 2}^{n}r^{i}\sum\limits_{j = 0}^{k - 1}{k \choose j}(-1)^{k - j}i^{j} \\
&= r^{n + 1}n^{k} - r + \sum\limits_{i = 2}^{n}\sum\limits_{j = 0}^{k - 1}{k \choose j}(-1)^{k - j}i^{j}r^{i} \\
&= r^{n + 1}n^{k} - r + \sum\limits_{j = 0}^{k - 1}{k \choose j}(-1)^{k - j}\sum\limits_{i = 2}^{n}i^{j}r^{i} \\
&= r^{n + 1}n^{k} - r + \sum\limits_{j = 0}^{k - 1}{k \choose j}(-1)^{k - j}(F(j) - r) \\
\end{aligned}
\]

\[F(k) = \frac{r^{n + 1}n^{k} - r + \sum\limits_{j = 0}^{k - 1}{k \choose j}(-1)^{k - j}(F(j) - r)}{r - 1}
\]

边界

\[F(0) = \sum\limits_{i = 1}^{n}r^{i} = r\frac{r^{n} - 1}{r -1}
\]

同样可以实现\(O(k^2)\)递推

#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<vector>
#include<queue>
#include<cmath>
#include<map>
#define LL long long int
#define REP(i,n) for (int i = 1; i <= (n); i++)
#define Redge(u) for (int k = h[u],to; k; k = ed[k].nxt)
#define cls(s,v) memset(s,v,sizeof(s))
#define mp(a,b) make_pair<int,int>(a,b)
#define cp pair<int,int>
using namespace std;
const int maxn = 2010,maxm = 100005,INF = 0x3f3f3f3f;
inline LL read(){
LL out = 0,flag = 1; char c = getchar();
while (c < 48 || c > 57){if (c == '-') flag = 0; c = getchar();}
while (c >= 48 && c <= 57){out = (out << 1) + (out << 3) + c - 48; c = getchar();}
return flag ? out : -out;
}
const int P = 1000000007;
LL F[maxn],B[maxn],fac[maxn],inv[maxn],fv[maxn],N = 2005;
inline LL qpow(LL a,LL b){
LL re = 1; a %= P;
for (; b; b >>= 1,a = 1ll * a * a % P)
if (b & 1) re = 1ll * re * a % P;
return re;
}
inline LL C(LL n,LL m){
if (m > n) return 0;
return 1ll * fac[n] * fv[m] % P * fv[n - m] % P;
}
void init(){
fac[0] = fac[1] = fv[0] = fv[1] = inv[0] = inv[1] = 1;
for (int i = 2; i <= N; i++){
fac[i] = fac[i - 1] * i % P;
inv[i] = 1ll * (P - P / i) * inv[P % i] % P;
fv[i] = fv[i - 1] * inv[i] % P;
}
B[0] = 1;
for (int k = 1; k < N; k++){
for (int i = 0; i < k; i++)
B[k] = (B[k] + C(k + 1,i) * B[i] % P) % P;
B[k] = 1ll * (P - 1) * inv[k + 1] % P * B[k] % P;
}
}
LL n,K,r;
void work1(){
n %= P;
LL tmp = n,ans = 0;
for (int i = K; ~i; i--){
ans = (ans + C(K + 1,i) * B[i] % P * tmp % P) % P;
tmp = tmp * n % P;
}
ans = ans * inv[K + 1] % P;
printf("%lld\n",(ans + qpow(n,K)) % P);
}
void work2(){
r %= P;
LL tmp = qpow(r,n + 1),t,tt = 1,rv = qpow(r - 1,P - 2);
F[0] = 1ll * (qpow(r,n) + P - 1) % P * rv % P * r % P;
for (int k = 1; k <= K; k++){
t = 0; tt = 1ll * tt * (n % P) % P;
for (int j = 0; j < k; j++)
t = (t + (((k - j) & 1) ? -1ll : 1ll) * C(k,j) * ((F[j] - r) % P) % P) % P;
t = (t + P) % P;
F[k] = ((tmp * tt % P - r) % P + t) % P * rv % P;
}
printf("%lld\n",(F[K] + P) % P);
}
int main(){
init();
int T = read();
while (T--){
n = read(); K = read(); r = read();
if (r == 1) work1();
else work2();
}
return 0;
}

51nod1229 序列求和 V2 【数学】的更多相关文章

  1. 51nod1229 序列求和 V2

    这题...毒瘤吧,可能要写两份代码... 传送门 noteskey 我们考虑这里的复杂度肯定是与 k 相关的,而且平方也是没问题的,那么我们先看看 S(k) 能怎么得到: \[\begin{align ...

  2. [51nod]1229 序列求和 V2(数学+拉格朗日差值)

    题面 传送门 题解 这种颓柿子的题我可能死活做不出来-- 首先\(r=0\)--算了不说了,\(r=1\)就是个裸的自然数幂次和直接爱怎么搞怎么搞了,所以以下都假设\(r>1\) 设 \[s_p ...

  3. 51nod1229-序列求和V2【数学,拉格朗日插值】

    正题 题目链接:http://www.51nod.com/Challenge/Problem.html#problemId=1229 题目大意 给出\(n,k,r\)求 \[\sum_{i=1}^ni ...

  4. HDU 2254 奥运(矩阵高速幂+二分等比序列求和)

    HDU 2254 奥运(矩阵高速幂+二分等比序列求和) ACM 题目地址:HDU 2254 奥运 题意:  中问题不解释. 分析:  依据floyd的算法,矩阵的k次方表示这个矩阵走了k步.  所以k ...

  5. HDU 5358 First One 求和(序列求和,优化)

    题意:给定一个含n个元素的序列,求下式子的结果.S(i,j)表示为seq[i...j]之和.注:对于log20可视为1.数据量n<=105. 思路:即使能够在O(1)的时间内求得任意S,也是需要 ...

  6. 51NOD 1258 序列求和 V4 [任意模数fft 多项式求逆元 伯努利数]

    1258 序列求和 V4 题意:求\(S_m(n) = \sum_{i=1}^n i^m \mod 10^9+7\),多组数据,\(T \le 500, n \le 10^{18}, k \le 50 ...

  7. 51nod 1258 序列求和 V4

    http://www.51nod.com/onlineJudge/questionCode.html#!problemId=1258 1258 序列求和 V4  基准时间限制:8 秒 空间限制:131 ...

  8. 【51Nod1258】序列求和V4(FFT)

    [51Nod1258]序列求和V4(FFT) 题面 51Nod 多组数据,求: \[Ans=\sum_{i=1}^ni^k,n\le 10^{18},k\le50000\] 题解 预处理伯努利数,时间 ...

  9. 51nod_1236_序列求和 V3 _组合数学

    51nod_1236_序列求和 V3 _组合数学 Fib(n)表示斐波那契数列的第n项,Fib(n) = Fib(n-1) + Fib(n-2).Fib(0) = 0, Fib(1) = 1. (1, ...

随机推荐

  1. Docker搭建Mysql容器

    转载自:http://blog.csdn.net/Mungo/article/details/78521832?locationNum=9&fps=1 本文介绍如何使用docker迅速搭建My ...

  2. FakeID签名漏洞分析及利用(一)

    作者:申迪   转载请注明出处: http://blogs.360.cn/360mobile BlueBox于7月30日宣布安卓从2010年以来一直存在一个apk签名问题[1],并且会在今年Black ...

  3. 如何测试Oracle并行执行的并行度状况

    如何测试Oracle并行执行的并行度状况: 可以通过如下的脚本,来查看要求的并行度,和实际获得的并行度. 脚本来自: http://askdba.org/weblog/forums/topic/que ...

  4. python 回溯法 子集树模板 系列 —— 12、选排问题

    问题 从n个元素中挑选m个元素进行排列,每个元素最多可重复r次.其中m∈[2,n],r∈[1,m]. 如:从4个元素中挑选3个元素进行排列,每个元素最多可重复r次. 分析 解x的长度是固定的,为m. ...

  5. 利用Python统计微信联系人男女比例以及简单的地区分布

    寒暄的话不多说,直接进入主题. 运行效果图: [准备环境] Python版本:v3.5及其以上 开发工具:随意,此处使用Pycharm [依赖包] 1.itchat (CMD运行:pip instal ...

  6. centos7 部署mysql-5.7.20

    一.系统环境 系统:CentOS Linux release 7.5 mysqlb进制包:mysql-5.7.20-linux-glibc2.12-x86_64.tar.gz 1)依赖包安装 yum ...

  7. 深入浅出etcd系列 – 心跳和选举

    作者:宝爷 校对:DJ 1.绪论 etcd作为华为云PaaS的核心部件,实现了PaaS大多数组件的数据持久化.集群选举.状态同步等功能.如此重要的一个部件,我们只有深入地理解其架构设计和内部工作机制, ...

  8. wpf-典型的mvvm模式通用中小型管理系统框架0

    之前就一直在想着写这么一系列博客,将前段时间(也算有点久了)自己编写的一套框架分享下,和园子里的诸位大牛交流交流,奈何文思枯竭,提键盘而无从敲起,看来只有coding时才不会有这种裤子都脱了,才发现对 ...

  9. [2017BUAA软工助教]个人得分总表(beta阶段)

    一.表 学号 b团队 b团队得分 b贡献分 阅读作业 提问回顾 总分 14011100 hotcode5 228 60 6 7.5 301.5 14061213 PM="PokeMon&qu ...

  10. Linux内核分析作业 NO.5

    拔掉系统调用的三层皮(下) 于佳心 原创作品转载请注明出处 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-100002900 ...