CF1228E Another Filling the Grid

Posted 2020-11-15 forwardfuture

Description

题目链接

把 (k) 个数填进 (n imes n) 的网格中，要求每行每列的最小值均为 (1) ，求合法方案数对 (10^9+7) 取模的结果

(1le nle 250,1le kle 10^9)

Solution

看着标签是 ( ext{combinatorics}) 和 ( ext{dp}) 就看了看题目......

考虑从左向右 ( ext{dp}) ，每列至少有一个 (1) ，同时考虑行的情况。对于某一列如果填完了 (1) ，那剩下的位置直接随便填非 (1) 的数就行了，设 (dp_{i,j}) 表示到了第 (i) 列，还有 (j) 行没有填 (1) 的方案数，方程就是
[ dp_{i,j}=dp_{i-1,j}(k-1)^j(k^{n-j}-(k-1)^{n-j})+sumlimits_{p=1}^{n-j}dbinom{j+p}{p}dp_{i-1,j+p}k^{n-j-p}(k-1)^j ]
其中 (k^{n-j}-(k-1)^{n-j}) 是为了保证这一列至少有一个 (1)

复杂度 (O(n^3))

代码如下：

#include<cstdio>
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=3e2+10;
const int mod=1e9+7;
int n,k,dp[N][N],c[N][N],bin[N],bin2[N];
inline void Add(int &x,int y){x+=y;x-=x>=mod? mod:0;}
inline int Minus(int x){x+=x<0? mod:0;return x;}
inline int MOD(int x){x-=x>=mod? mod:0;return x;}
inline void Preprocess(){
    for(register int i=0;i<=n;i++){
        c[i][0]=1;
        for(register int j=1;j<=i;j++)
            c[i][j]=MOD(c[i-1][j]+c[i-1][j-1]);
    }
    bin[0]=1;for(register int i=1;i<=n;i++)bin[i]=1ll*bin[i-1]*k%mod;
    bin2[0]=1;for(register int i=1;i<=n;i++)bin2[i]=1ll*bin2[i-1]*(k-1)%mod;
}
int main(){
    scanf("%d%d",&n,&k);Preprocess();dp[0][n]=1;
    for(register int i=1;i<=n;i++)
        for(register int j=0;j<=n;j++){
            Add(dp[i][j],1ll*dp[i-1][j]*bin2[j]%mod*(Minus(bin[n-j]-bin2[n-j]))%mod);
            for(register int p=1;p<=n-j;p++)
                Add(dp[i][j],1ll*c[j+p][p]*dp[i-1][j+p]%mod*bin[n-j-p]%mod*bin2[j]%mod);
        }
    printf("%d
",dp[n][0]);
    return 0;
}