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写一个简单明了的思路自己留作纪念~

Posted by DongSJ at 2011-09-02 14:24:33 on Problem 3146
In Reply To:最近做题总在蹉中度过…… Posted by:DongSJ at 2011-09-02 14:01:51
首先,由p是素数,n!/(n-k)!/k!能否整除是由三个阶乘含有p因子的个数决定的。
显然n!含p因子的个数是n/p+n/p^2+n/p^3+...理由就是统计含p的个数+含两个p的个数(这样就把第二个p算进来了)+含有三个p的数的个数+...
注意上文和下文的除法都是向下取整的。
然后注意到一个不等式:
            n/p^i >= (n-k)/p^i+k/p^i。
显然成立,理由不等式的左边没有浪费,而右边把n分开以后就可能导致浪费一个p^i(例如(1+1)/2=1而1/2+1/2=0,注意向下取整)。
所以n!的p因子个数一定比(n-k)!和k!要多。(否则组合数也除不尽了)
题目中要求不能被p整除的数的个数,其实就是上面那个不等式对所有的i取等号的k的个数。下面先考虑不等式成立的条件。
注意向下取整的含义,其实就是把余数给舍去了。所以n在分为n-k和k的时候,只要n-k和k去除的余数之和等于n的余数,则不等式的等号成立。即假如n=s*p^i+t,则k取s'*n^i+t'时等号成立。直观来说,就是[0,t]这个区间不停的横移p^i,在不超过n的情况下等号成立(其实超过n也成立,不过n-k就是负数了,不在本题的考虑范围),这样的区间有s+1个。
然后考虑i-1的情况,注意需要所有的不等式都要成立,所以只要在区间[0,t]之内考虑即可,同理,t对p^(i-1)做除法取余数t'和商数s',则满足i-1的情况的区间有s'+1个,每个区间等价于[0,t']。
这样i从最大(使p^i<=n的最大i,再大没有意义了,不需要考虑)开始一直考虑到0,对第i个不等式考虑的区间为[0,ti],然后不断在区间内划分子区间,一直到最后n/p=(n-k)/p+k/p的区间的个数和长度都乘一起,就是所求的答案。
再返回去一看,实质上就是对n取p进制,因为所有的运算都是除p^i取商数和余数,再对余数继续对p^i-1取商数和余数,所以也可以反过来算,对p取余数和商数,再把商数对p取余数和商数。呃,总之到这里就很简单啦

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