题意
有n只蚂蚁分别在1到n的位置(左右还有位置0和位置n + 1),他们的重量分别是1到n,其实n只蚂蚁分别随机选取左右中的一个方向同时开始行走(走到头就转向),两只蚂蚁相遇就打架,较重的获胜,较轻的被吃掉,并且重量变成两者之和,问最后第k只蚂蚁活下来的方案数(总共2 ^ n种情况)
样例
3
2 1 Case #1: 0
3 2 Case #2: 4
4 2 Case #3: 4
样例2中的方案:左左左,左左右,右左左,右左右
2 ≤ N ≤ 10 ^ 6
1 ≤ K ≤ N
思路
(1)第k只蚂蚁必然是先向左(k != n的情况下),吃掉左边所有的蚂蚁,然后向右。我们先计算出吃掉k左边所有蚂蚁的方案数,可以分为两步,首先是直接吃掉一段靠近k的且向右走的蚂蚁,然后靠左的一段形成一致大蚂蚁,然后被靠右的吃掉。比如k = 6,5向右走,6吃掉5;4向左走,将1, 2, 3, 4形成一只重量是10的大蚂蚁,然后被6和5形成的11大蚂蚁吃掉。我们可以枚举靠右的那一段。
(2)在1到k都被吃掉后,可以动规解决后面的情况。dp[i]表示前i只蚂蚁已经合并的方案数,可以枚举这只大蚂蚁最后吃掉的那一段,那么:
dp[i] = sigma{dp[j] | j < i && 1到j形成的大蚂蚁可以吃掉j + 1到i形成的大蚂蚁}
代码
#define rep(i, n) for (int i = 0; i < (n); i++)
#define FOR(i, n, m) for (int i = (n); i <= (m); i++)
const int N = 1000000, MOD = 1000000007;
int T, n, m;
LL pre[N + 5], c[N + 5];
LL dp[N + 5], sd[N + 5];
void init() {
pre[0] = 0, c[0] = 1;
FOR (i, 1, N) {
pre[i] = pre[i - 1] + i;
c[i] = c[i - 1] * 2 % MOD;
}
}
int solve() {
if (n == 1) return 2;
if (m == 1) return 0;
LL sum = 0, tmp = 1, p = m, now = pre[p];
FORD (i, m, 2) {
sum += i;
if (sum <= pre[m] - sum) continue;
tmp = (tmp + c[i - 2]) % MOD;
}
if (m == n) return tmp * 2 % MOD;
memset(dp, 0, sizeof(dp));
memset(sd, 0, sizeof(sd));
dp[m] = tmp, sd[m] = tmp;
FOR (i, m + 1, n) {
while (now < pre[i] - now) now += (++p);
dp[i] = (sd[i - 1] - sd[p - 1]) * (i == n ? 2 : 1);
dp[i] = (dp[i] + 2 * MOD) % MOD;
sd[i] = (sd[i - 1] + dp[i]) % MOD;
//sc3(i, p, dp[i]);
}
return (int) dp[n];
}
int main() {
file_r("in.txt");
file_w("out.txt");
int cas = 0;
scanf("%d", &T);
//T = 55;
init();
//file_w("out.txt");
while (T--) {
scanf("%d %d", &n, &m);
//FOR (i, 1, 10) FOR (j, 1, i) {
// n = i, m = j;
printf("Case #%d: %d\n", ++cas, solve());
//}
}
return 0;
}