解题思路:组合计算的逆向思维法,发疯方案数F=总方案数S-不发疯方案数N。
不发疯方案数计算:第一间牛舍有m选择,第二间有m-1选择,同样第三间有m-1选择 , 总方案数,因此 需要注意的是题目中的n很大,求一个数的n次幂,当n很大时用循环求取会超时,需采用快速幂算法。
快速幂是一种典型的分治算法。当我们要求时,可以先求出,那么,同样的道理求取x时,可以先求,再做平方。特别注意,当n为奇数时,
递归快速幂模板:
long long ksm(ll n,ll m)/**< 求n的m次幂,注意快速幂算法尽量用longlong类型 */
{
if(m==1)
return n%mod;
long long temp;
temp=ksm(n,m/2);/**< temp是n的m/2次幂 */
temp=temp*temp%mod;
if(m%2==1) /**< 如果m是奇数,那要多乘1个n */
temp=n*temp%mod;
return temp;
}
?另一种写法:可以注意到上面的递归算法是单递归算法,这类递归一般也能用循环方式来解决。
此处用到了二进制位的知识。举例说明:n的11次幂,11的二进制1011 n的11次幂可以看成是?,因为二进制第三位是0,所以没有。用循环依次获得.......,选择需要的进行乘法,比如11我们会选择。
long long ksm(ll n,ll m)
{
ll ans=1;
while(m) /**< 可以用十进制11,即二进制 1011来模拟和思考 */
{
if(m&1)/**< 二进制最后一位是1,奇数 */
ans=ans*n%mod;
n=n*n%mod; /**< n成为n^2,再循环会变成n^4,n^8...... */
m=m>>1;/**< m右移一位 */
}
return ans;
}
?本题目完整代码:
#include <iostream>
typedef long long ll;
using namespace std;
const ll mod=1000000007 ;
long long ksm(ll n,ll m)/**< 求n的m次幂,注意快速幂算法尽量用longlong类型 */
{
if(m==1)
return n%mod;
long long temp;
temp=ksm(n,m/2);/**< temp是n的m/2次幂 */
temp=temp*temp%mod;
if(m%2==1) /**< 如果m是奇数,那要多乘1个n */
temp=n*temp%mod;
return temp;
}
long long ksm2(ll n,ll m)
{
ll ans=1;
while(m) /**< 可以用十进制11,即二进制 1011来模拟和思考 */
{
if(m&1)/**< 二进制最后一位是1,奇数 */
ans=ans*n%mod;
n=n*n%mod; /**< n成为n^2,再循环会变成n^4,n^8...... */
m=m>>1;/**< m右移一位 */
}
return ans;
}
int main()
{
ll m,n;
cin>>n>>m;
cout<<(ksm(m,n)-m*ksm(m-1,n-1)%mod+mod)%mod;
return 0;
}
?
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