乍一看似乎没什么思路,但是写几个简单的例子之后规律就变得很明显。
比如当 n=5 时,每一步计算后的结果如下:
a1
a1+a2
a1+2a2+a3
a1+3a2+3a3+a4
a1+4a2+6a3+4a4+a5
显然系数“1, 4, 6, 4, 1”就是杨辉三角第五行。
故某一项的系数是否是题中 m 的倍数,就决定了最终得到的数除以 n 的余数和那一项是否有关。
二项式定理类似于这样:
从中很容易得到前后两项的关系 C(n, k)=(n-k+1)/k*C(n, k-1)
。但是单纯用这个公式暴力得到每个系数一定会导致溢出,故需要运用唯一分解定理分别存储每个系数的素因数和指数。
一般的代码不难给出,但是一直TLE。最后发觉应该先分解 m ,再得到 m 的素因数在各个 C(n,k) 中的指数,若指数过小则可以提前结束当前的分解。由于 m>1 ,可以忽略 n==k 和 n==0 的情况。
我的 AC 代码如下,最初是用 ANSI C 写的,一步一步改过来,故不是很简洁。其中用 map 存储素因数,其中元素 -1 用来作为该项是否能被 m 整除的 flag。
/*
*lang C++ 5.3.0
*user Weilin_C
*/
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <cctype>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <algorithm>
#include <sstream>
#include <vector>
#include <map>
//#include <unordered_map>
#include <set>
#include <list>
#include <queue>
//每个数用map分质因数存储
//质数用素数筛 2-1000000000, MAXM=1000000
#define MAXM 1000000
#define MAXN 100000+5
using namespace std;
map <int, int> sta[MAXN], mm;
int pos[MAXN];
int prime[MAXM+1];
void mtomap (map<int, int> *ma, int n, int p)
{ //解码m n: 解码的数 p: 数n的个数
int num=n;
for (int i=2; i<=MAXM && num>0; i++) {
if (!prime[i]) {
while (num%i==0 && num>0) {
num/=i;
(*ma).insert(pair<int, int>(i, 0));
(*ma)[i]+=p;
}
}
}
if (num>1) (*ma).insert(pair<int, int>(num, 1));
return;
}
void ntomap (map<int, int> *ma, int n, int p)
{ //用于逐个解码第n行的杨辉三角 n: 解码的数 p: 数n的个数
map <int, int>::iterator it;
int num=n, t;
if (n<2) return;
for (it=mm.begin(); it!=mm.end(); it++) {
t=it->first;
if (t<2) continue;
(*ma).insert(pair<int, int>(t, 0));
while (num%t==0 && num>0) {
num/=t;
(*ma)[t]+=p;
}
if ((*ma)[t]<it->second) (*ma)[-1]=0;
}
return;
}
int judge(map<int, int> *ma)
{ //是否为0或1
int flag=0;
map <int, int>::iterator it;
for (it=(*ma).begin(); it!=(*ma).end(); it++)
if (it->second!=0 && it->first!=-1) {
flag=1;
break;
}
return flag;
}
int main()
{
int m, n;
//freopen("input.txt", "r", stdin);
//freopen("output.txt", "w", stdout);
/* C(n, k) = (n-k+1)/k * C(n, k-1) */
for (int i=2; i<=sqrt(MAXM+1); i++) {
if (prime[i]) continue;
for (int j=i+i; j<=MAXM; j+=i) prime[j]=1;
}
while (scanf("%d%d", &n, &m)==2) { //n: 杨辉三角层数
//printf("%d %d\n", n, m);
for (int i=0; i<=n; i++) if (!sta[i].empty()) sta[i].clear();
mm.clear();
sta[0][m]=0;
sta[0][-1]=0;
mtomap(&mm, m, 1);
map <int, int>::iterator it;
for (int i=1; i<n; i++) {
for (it=sta[i-1].begin(); it!=sta[i-1].end(); it++) sta[i][it->first]=it->second;
sta[i][-1]=1;
ntomap(&sta[i], n-i, 1);
ntomap(&sta[i], i, -1);
}
pos[0]=0;
int ans=0;
for (int i=0; i<n; i++) {
if (sta[i][-1] && judge(&sta[i])) {
ans++;
pos[++pos[0]]=i+1;
}
}
printf("%d\n", ans);
int f=0;
for (int i=1; i<=pos[0]; i++) {
if (f) putchar(' ');
else f=1;
printf("%d", pos[i]);
}
putchar('\n');
}
return 0;
}