1️⃣逆元简介

$a \times b \equiv 1 ( mod\,\,p)$ ,可以称a是b在模p情况下的逆元.

逆元其实就是可以看作倒数

2️⃣阶乘逆元

方式一:

通过费马小定理求逆元：

当p为素数，并且gcd(a,p)=1时，我们有 $a^{p−1}≡1(mod\ p)$ 。

那么就有 $a^{p−2}×a≡1(mod\ p)$ ，则a的逆元就是 $a^{p−2}$ 下面ksm函数为快速幂

fact[0] = 1;
for(int i = 1; i < N; i++)
{
	fact[i] = fact[i - 1] * i % mod;
	inv[i] = ksm(fact[i], mod - 2);
}

方式二：

通过式子 $\frac{1}{(n+1)!}\times (n+1)=\frac{1}{n!}$ 倒推接近线性求阶乘逆元

$\frac{1}{(n+1)!}$ 其实就可以看作 ${(n+1)!}$ 的逆元

for(int i = 1; i <= n; i++)
	fact[i] = fact[i - 1] * i % mod;
inv[n] = ksm(fact[n], mod - 2);
for(int i = n - 1; i >= 1; i--)
	inv[i] = inv[i + 1] * (i + 1) % mod;

3️⃣线性求逆元

求 $[1,N-1]$ 关于mod的逆元时，可以做到在 $O(N)$ 时间内解决

设模数为p

对于当前的i，设 $p=k×i+r$ ,则

$\begin{aligned} k \times i + r & \equiv 0 &\,\,(mod \,\, p) \\ k \times i \times ( i^{-1} \times r ^{-1}) + r \times (i^{-1} \times r^{-1}) &\equiv 0 &\,\,( mod \,\, p) \\ k \times r^{-1} + i ^ {-1} & \equiv 0 &\,\, (mod \,\, p)\\ i^{-1} & \equiv -k \times r^{-1} &\,\, (mod \,\, p) \\ i^{-1} & \equiv - \left \lfloor \frac{p}{i}\right \rfloor \times r^{-1} &\,\,(mod\,\,p) \end{aligned}$

注意： $inv[1]$ 一定要初始化为1，需要从2开始递推，不能从1开始递推

inv[0] = inv[1] = 1;
for(int i = 2; i < N; i++)
	inv[i] = inv[mod % i] * (mod - mod / i) % mod;

同时可以通过线性求逆元求阶乘逆元：

只需要再将逆元用类似阶乘的形式乘起来即可，求得的inv[i]即为 $i!$ 的逆元

for(int i = 2; i < N; i++)
	inv[i] = inv[i - 1] * inv[i] % mod;

4️⃣组合数计算

$C_n^m$ 计算

⭐️方式一：公式计算
计算都是在逆元或者阶乘基础上计算的 $C_n^m = \frac{n!}{m!*(n-m)!}$

ll C(ll n, ll m)
{
	if(n < m) return 0;
	return fact[n] * inv[m] % mod * inv[n - m] % mod;
}

⭐️方式二：递推方式

需要建表,所以如果计算范围比较大时需要的空间也大

递推公式： $C_n^m = C_{n-1}^{m} + C_{n-1}^{m-1}$

for(int i = 1; i <= n; i++)
	for(int j = 0; j <= i; j++)
	{
		if(i == j || j == 0) c[i][j] = 1;
		else c[i][j] = c[i - 1][j - 1] + c[i - 1][j];
	}

5️⃣题目

链接：
ac.nowcoder.com/acm/contest…
在这里插入图片描述

就是在数组中选中k个值相乘，最后把结果相加即可

因为数组中的数大小只有三种情况。所以可以根据这个进行切入口。

首先 $0$ 可以不用考虑，接下考虑有 $n$ 个 $1$ 和 $m$ 个 $2$ ，如果上述和式中 $1$ 出现了 $i$ 个，

那么 $2$ 需要出现 $k-i$ 个，于是答案为 $\sum_{i=0}^kC(n,i)*C(m,k-i)*2^{k-i}$

代码中注意各种初始化线性求逆元中初始化：inv[1] = 1

fac[i]: $2^i$

fact[i]: $i!$

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

using ll = long long;
const int N = 1e7 + 5, mod = 998244353;

ll fac[N], fact[N], inv[N];

ll C(ll n, ll m)
{
	if(n < m) return 0;
	return fact[n] * inv[m] % mod * inv[n - m] % mod;
}

void solve()
{
	fac[1] = 2;
	fac[0] = fact[0] = fact[1] = inv[0] = inv[1] = 1;
	for(int i = 2; i < N; i++)
	{
		fac[i] = fac[i - 1] * 2 % mod;
		fact[i] = fact[i - 1] * i % mod;
		inv[i] = inv[mod % i] * (mod - mod / i) % mod; 
	}
	for(int i = 2; i < N; i++)
		inv[i] = inv[i - 1] * inv[i] % mod;
		
	int n, k;
	cin >> n >> k;
	vector<int> a(n);
	int o = 0, t = 0;
	
	for(int i = 0; i < n; i++) 
	{
		cin >> a[i];
		if(a[i] == 1) o ++;
		else if(a[i] == 2) t ++;
	}	
	ll res = 0;
	for(int i = 0; i <= k; i++)
	{
		res += C(o, i) * C(t, k - i) % mod * fac[k - i] % mod;
		res %= mod;
	}
	cout << res << "\n";
}
int main()
{
	ios::sync_with_stdio(false);
	cin.tie(nullptr);
	
	int t;
//	cin >> t;
	t = 1;
	while(t--) solve();
	return 0;
}

【阶乘逆元】【线性求逆元】【组合计数】牛妹的数学难题

1️⃣逆元简介

2️⃣阶乘逆元

3️⃣线性求逆元

4️⃣组合数计算

5️⃣题目