2 条题解

  • 1
    @ 2025-6-16 8:45:47

    首先从 nn 个元素中选出 mm 个作为交集,方案数是 C(n,m)C(n,m),然后还剩下 nmn-m 个元素,假设可以构成 2nm2^{n-m} 种集合,然后从这么些集合中再选,就是 22nm2^{2^{n-m}} 种方案。然后发现这样算会重,因为它的组合意义是交集至少为 mm,所以使用容斥。

    #include<bits/stdc++.h>
    #define int long long
    #define mod 1000000007
    using namespace std;
    int n,m;
    int fac[1000005],inv[1000005];
    int Pow(int a,int b,int p){
    	int as=1,bs=a;
    	while(b){
    		if(b&1)as=as*bs%p;
    		bs=bs*bs%p;
    		b>>=1;
    	}
    	return as;
    }
    int C(int n,int m){
    	if(m<0||n<m)return 0;
    	return fac[n]*inv[m]%mod*inv[n-m]%mod;
    }
    signed main(){
    	cin>>n>>m;
    	fac[0]=inv[0]=1;for(int i=1;i<=n;++i)fac[i]=fac[i-1]*i%mod,inv[i]=Pow(fac[i],mod-2,mod);
    	int ans=0;
    	for(int i=0;i<=n-m;++i){
    		if((n-m-i)&1)ans=(ans-C(n-m,i)*Pow(2,Pow(2,i,mod-1),mod)%mod+mod)%mod;
    		else ans=(ans+C(n-m,i)*Pow(2,Pow(2,i,mod-1),mod)%mod)%mod;//你还要从n-m个里面选出i个作为构成集合的
    	}
    	cout<<ans*C(n,m)%mod;
    	return 0;
    }
    
    
    
    
    • 0
      @ 2025-6-18 10:41:59

      这个题还有另一个思路

      二项式反演

      g(n)=i=nNC(i,n)f(i)g(n)=\sum^{N}_{i=n}C(i,n)f(i)

      他就等价于

      f(n)=i=nN(1)inC(n,i)g(i)f(n)=\sum^{N}_{i=n}(-1)^{i-n}C(n,i)g(i)

      我们认为g(n)为至少有n种元素,f(n)为有且仅有n种元素

      然后g(n)=C(n,i)(22ni1)g(n)=C(n,i)(2^{2^{n-i}}-1)

      然后就做完了

      #include <bits/stdc++.h>
      using namespace std;
      
      const long long p = 1e9 + 7;
      
      const long long N = 1e6 + 10;
      
      long long fac[N], inv[N], power[N];
      
      long long n, m;
      
      void init(){
      	fac[0] = inv[0] = inv[1] = 1;
      	for(long long i = 1;i < N; i++){
      		fac[i] = fac[i-1] * i % p;
      	}
      	for(long long i = 2;i < N; i++){
      		inv[i] = (p - p / i) * inv[p % i] % p;
      	}
      	for(long long i = 1;i < N; i++){
      		inv[i] = inv[i] * inv[i-1] % p;
      	}
      	power[0] = 2;
      	for(int i = 1;i <= n; i++) power[i] = power[i-1] * power[i-1] % p;
      }
      
      long long C(long long n,long long m){
      	if(n < m) return 0;
      	if(n < p && m < p) return fac[n] * inv[m] % p * inv[n-m] % p;
      	return C(n/p,m/p) * C(n%p,m%p) % p;
      }
      
      int main(){
      	cin >> n >> m;
      	init(); 
      	long long ans = 0;
      	for(long long i = m;i <= n; i++){
      		if((i-m)%2==1) ans = (ans - C(i,m) * C(n,i) % p * (power[n-i] - 1 + p) % p + p) % p;
      		else ans = (ans + C(i,m) * C(n,i) % p * (power[n-i] - 1 + p) % p) % p;
      	}
      	cout << ans;
      	return 0;
      }
      
      
      • 1

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