来自 zzh 的数学总结

发布时间 2023-11-17 10:05:41作者: djh0314

膜拜 zzh 大神。

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筛质数

  1. 埃氏筛 较为常用

  2. 线性筛 可用来求一个数的最小的因子

题:NOIP2021报数

乘法逆元

求逆元的三种方法

  1. 模数是质数时:费马小定理 较为好写

  2. 不是质数时:扩展欧几里得 转化为\(ax+by=1\)的形式

  3. 线性求逆元 公式:$ inv[i]=\left \lfloor p/i \right \rfloor\times inv[p:mod:i]:mod:p \ $

题:AHOI2005洗牌

扩展欧几里得

板子:NOIP2012 提高组 同余方程

证明:
\(ax+by=gcd(a,b)\)
\(bx+(a-a/b*b)*y=gcd(b,a\)%\(b )\)
\(ay+b(x-a/b*y)=ax+by\)
\(x=y,y=x-a/b*y\)

其实就是\(gcd(a,b)=gcd(b,a\)%\(b)\)的一个变形 背板子就行

题:青蛙的约会

中国剩余定理

板子 过了

题:P1495

组合数学

较难 常与dp结合

几种求组合数的方法

  1. 杨辉三角 \(n\),\(m\)较小
    $C_{n}^{m} =C_{n-1}^{m} +C_{n-1}^{m-1} $

  2. 线性递推 n唯一时
    \(C_{n}^{m}=\frac{n-m+1}{m}* C_{n}^{m-1}\)

  3. 通项公式

  4. 质因数分解

  5. 卢卡斯定理
    \(C_{n}^{m}\) \(mod\:p\) = \(C_{n\:mod\:p}^{m\:mod\:p}* C_{n/p}^{m/p} mod\:p\)

一些公式

  1. \(\sum_{i=0}^{b} C_{i}^{m} =C_{b+1}^{m+1}\)

  2. \(C_{n}^{r} C_{r}^{k} = C_{n}^{k}C_{n-k}^{r-k}\)

  3. \(\sum_{i=0}^{k} C_{n}^{i} C_{m}^{k-i}=C_{n+m}^{k}\)

  4. \(\sum_{i=0}^{n}iC_{n}^{i}=n* 2^{n-1}\)

    ......

容斥:

最基本的思想就是 所有方案-不合法的方案=合法方案

例题:Cheerleaders

题目中要求网格图的四个边都至少有一个人

根据容斥的思想 答案即为 第一条边至少有一个人的方案\(+\)第二条......\(-\)第一条和第二条都至少有一个人\(-\)第一条和第三条......以此类推

  • 二项式反演

    \(f_n\) 表示恰好使用 \(n\) 个不同元素形成特定结构的方案数,\(g_n\) 表示从 \(n\) 个不同元素中选出 \(i \geq 0\) 个元素形成特定结构的总方案数。

    \(g_n = \sum_{i = 0}^{n} \binom{n}{i} f_i\)

    \(f_n = \sum_{i = 0}^{n} \binom{n}{i} (-1)^{n-i} g_i\)

    题目中有这些字眼 "恰好"等 且求"至少" "至多" 的方案
    比较好求,我们就可以考虑使用二项式反演

题:

组合数:车的放置
CQOI2014数三角形

容斥:HAOI2008硬币购物

二项式反演:已经没有什么好害怕的了