卢卡斯定理 Lucas

Posted 2021-06-23 Jozky86

参考文章
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结论：

模板：

Lucas函数：

long long Lucas(long long n,long long m){
    if(m==0)  return 1;
    return Lucas(n/p,m/p)*C(n%p,m%p)%p;
}

组合数函数：
此处求逆元的用的b^p-2

long long C(long long n,long long m){
    if(n<m)      return 0;
	if(m>n-m)     m=n-m;
	long long  a=1,b=1;
	for(int i=0;i<m;i++){
		a=(a*(n-i))%p;
		b=(b*(i+1))%p;
	}
	return a*quickpow(b,p-2)%p;
}

整体代码：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
using namespace std;

long long n,m,p;

long long quickpow(long long base,long long power){
   long long ret=1;
   while(power){
      if(power%2)
         ret=ret*base%p;
      base=base*base%p;
      power/=2;
   }
   return ret;
}

long long C(long long n,long long m){
    if(n<m)      return 0;
	if(m>n-m)     m=n-m;
	long long  a=1,b=1;
	for(int i=0;i<m;i++){
		a=(a*(n-i))%p;
		b=(b*(i+1))%p;
	}
	return a*quickpow(b,p-2)%p;
}

long long Lucas(long long n,long long m){
    if(m==0)  return 1;
    return Lucas(n/p,m/p)*C(n%p,m%p)%p;
}

int main()
{
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        scanf("%lld%lld%lld",&n,&m,&p);
        printf("%lld\\n",Lucas(n,m));
    }
    return 0;
}

复杂度

O(p * logm * logp)，后者都是常数级别，所以复杂度主要取决于p，p不能太大，一般在10⁵以内即可

优化

由于p已知，所以可以O§的处理阶乘，优化常数