2019 南昌区域赛 M. XOR Sum(拉格朗日插值(模板纠正))
很明显 是有规律的,因为连续的数字异或,连续的两项异或得到一,打表可以发现:
k = 1
k = 2
k = 3
根据 k 的奇偶以及 i % 4 的余数进行分类讨论,当 i % 4 = 2 时,贡献为:
右边是一个 k + 1 次多项式,可以拉个朗日插值求解,但直接做复杂度是
考虑更改枚举项,得到:
右边仍然是一个多项式,是一个以 i 为自变量的 t 次多项式,因此 是一个以 n 为自变量的 次多项式,右边式子是一个等比数列的求和形式,可以在 时间求得, 的插值可以在 时间内求解,其它情况的贡献都可以在 O(1) 时间内求得。
注意这里插值的写法不能预处理 ,计算时乘上 的逆元来插值,因为 非常大, % mod 可能为0导致计算的结果不正确。
代码:
#include<iostream>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define LL long long
const int mod = 1e9 + 7;
const int maxn = 1e6 + 10;
ll t,x,y,mx;
ll g[maxn],fac[maxn],ifac[maxn];
ll pre[maxn],suf[maxn];
inline ll add(ll x, ll y) {
x += y;
if (x >= mod) {
x -= mod;
}
return x;
}
inline ll sub(ll x,ll y) {
x -= y;
if (x < 0) {
x += mod;
}
return x;
}
inline ll mul(ll x, ll y) {
return x * y % mod;
}
ll fpow(ll a,ll b) {
ll r = 1;
while (b) {
if (b & 1) r = mul(r,a);
a = mul(a,a);
b >>= 1;
}
return r;
}
ll cal(ll g[maxn],ll x) { //拉格朗日插值计算多项式
if (x <= mx) return g[x];
ll tmp = 1,inv,ans = 0;
suf[mx + 1] = pre[0] = 1;
for (int i = 1; i <= mx; i++) {
pre[i] = mul(pre[i - 1],(x - i) % mod);
}
for (int i = mx; i >= 1; i--) {
suf[i] = mul(suf[i + 1],(x - i) % mod);
}
for (int i = 1; i <= mx; i++) {
ll res = 1;
res = mul(res,g[i]);
res = mul(res,ifac[i - 1]);
res = mul(res,ifac[mx - i]);
res = mul(res,pre[i - 1]);
res = mul(res,suf[i + 1]);
if ((mx - i) & 1) ans = sub(ans,res);
else ans = add(ans,res);
}
return ans;
}
ll M(ll x,ll y) {
if (y == 0) return x / 4;
return (x / 4 + (x % 4 >= y)) % mod;
}
ll solve(ll x) {
ll ans = 0;
ans = M(x,1) * (t % mod) % mod;
ans = (ans + M(x,3) * (t / 2 % mod) % mod) % mod;
ans = (ans + M(x,2)) % mod;
ans = (ans + cal(g,x / 2));
return ans;
}
int main() {
fac[0] = 1;
for (int i = 1; i <= maxn - 10; i++)
fac[i] = mul(fac[i - 1],i);
ifac[maxn - 10] = fpow(fac[maxn - 10],mod - 2);
for (int i = maxn - 10 - 1; i >= 0; i--)
ifac[i] = mul(ifac[i + 1],i + 1);
scanf("%lld%lld%lld",&t,&x,&y);
mx = t + 10;
g[0] = 0;
for (int i = 1; i <= mx; i++) {
ll res = (2 * i % mod - fpow(2 * i % mod,t + 1) + mod) % mod * fpow((1 - 2 * i % mod + mod) % mod,mod - 2) % mod;
g[i] = (g[i - 1] + res) % mod;
}
printf("%lld\n",(solve(y) - solve(x - 1) + mod) % mod);
return 0;
}
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