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[HDOJ 5155] Harry And Magic Box

题目链接:HDOJ - 5155

 

题目大意

有一个 n * m 的棋盘,已知每行每列都至少有一个棋子,求可能有多少种不同的棋子分布情况。答案对一个大素数取模。

 

题目分析

算法1:

  使用容斥原理与递推。

  首先,一个 n * m 的棋盘不考虑任何限制时,可能的分布情况为 2^(n*m) ,除去没有棋子的情况,为 2^(n*m) - 1 。

  然后,因为所有的 n 行,m 列都有棋子,所以枚举 ii (1 <= ii <= i) , jj (1 <= jj <= j) 。对于枚举的一组 (ii, jj) ,若 (ii, jj) != (i, j) ,f[i][j] 就是恰好有 i 行 j 列都有棋子的情况数,再乘上在 i 行中选 ii 行 ( C[i][ii] ) ,在 j 列中选 jj 列的情况数( C[j][jj] ),就是在 i * j 的棋盘中,恰好有 ii 行, jj 列有棋子的情况数。(i, j) 的答案 f[i][j] 要减去这个值。

  这样就递推出了所有的 f[i][j] 。时间复杂度 O(n^4) 。

  注意的问题:组合数用递推来求。 C[i][0] = 1, C[i][j] = C[i-1][j-1] + C[i-1][j]; 进行递推时注意取模之后的数相乘会爆 Int 。

 

算法2:

 

代码

算法1

#include <iostream>#include <cstdio>#include <cstdlib>#include <cstring>#include <cmath>#include <algorithm>using namespace std;const int MaxN = 50 + 5, Mod = 1000000007;int n, m;int C[MaxN][MaxN], f[MaxN][MaxN], Pow2[MaxN * MaxN];void Init_C() {	C[0][0] = 1;	for (int i = 1; i <= 50; ++i) {		C[i][0] = 1;		for (int j = 1; j <= i; ++j) {			C[i][j] = C[i - 1][j - 1] + C[i - 1][j];			C[i][j] %= Mod;		}	}	Pow2[0] = 1;	for (int i = 1; i <= 2500; ++i) {		Pow2[i] = Pow2[i - 1] << 1;		Pow2[i] %= Mod;	}}typedef long long LL;int main() {	Init_C();	for (int i = 1; i <= 50; ++i) {		for (int j = 1; j <= 50; ++j) {			f[i][j] = Pow2[i * j] - 1;			for (int ii = 1; ii <= i; ++ii) {				for (int jj = 1; jj <= j; ++jj) {					if (ii == i && jj == j) continue;					f[i][j] -= (LL)f[ii][jj] % Mod * (LL)C[i][ii] % Mod * (LL)C[j][jj] % Mod;					f[i][j] %= Mod;				}			}			f[i][j] = (f[i][j] + Mod) % Mod;		}	}	while (scanf("%d%d", &n, &m) != EOF) {		if (n == 0 || m == 0) {			printf("1\n"); continue;		}		printf("%d\n", f[n][m]);	}	return 0;}

  

算法2

 

[HDOJ 5155] Harry And Magic Box