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問題 No.665 Bernoulli Bernoulli
ユーザー convexineqconvexineq
提出日時 2021-03-03 11:33:22
言語 PyPy3
(7.3.15)
結果
AC  
実行時間 63 ms / 2,000 ms
コード長 3,277 bytes
コンパイル時間 206 ms
コンパイル使用メモリ 82,232 KB
実行使用メモリ 67,968 KB
最終ジャッジ日時 2024-10-03 03:10:32
合計ジャッジ時間 2,087 ms
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（参考情報） 		judge1 / judge2
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実行使用メモリ
testcase_00 AC 52 ms
60,672 KB
testcase_01 AC 51 ms
60,672 KB
testcase_02 AC 54 ms
64,256 KB
testcase_03 AC 61 ms
67,328 KB
testcase_04 AC 61 ms
67,712 KB
testcase_05 AC 60 ms
67,200 KB
testcase_06 AC 61 ms
67,840 KB
testcase_07 AC 61 ms
67,328 KB
testcase_08 AC 61 ms
67,840 KB
testcase_09 AC 62 ms
67,968 KB
testcase_10 AC 62 ms
67,200 KB
testcase_11 AC 63 ms
67,968 KB
testcase_12 AC 62 ms
67,968 KB
testcase_13 AC 62 ms
67,968 KB
testcase_14 AC 62 ms
67,328 KB
testcase_15 AC 61 ms
67,328 KB
testcase_16 AC 62 ms
67,968 KB
testcase_17 AC 63 ms
67,584 KB
testcase_18 AC 63 ms
67,200 KB
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ソースコード

diff # 

"""
D[i] = f(i)*r**i (f は d 次以下の多項式)のとき、
\sum_0^{n-1} D[i] mod P (n = infty も含む)を計算する
"""

SIZE=10**5+5; MOD=10**9+7 #998244353 #ここを変更する

fac = [0]*SIZE  # fac[j] = j! mod MOD
finv = [0]*SIZE # finv[j] = (j!)^{-1} mod MOD
fac[0] = fac[1] = 1
finv[0] = finv[1] = 1
for i in range(2,SIZE):
    fac[i] = fac[i-1]*i%MOD
finv[-1] = pow(fac[-1],MOD-2,MOD)
for i in range(SIZE-1,0,-1):
    finv[i-1] = finv[i]*i%MOD

def choose(n,r): # nCk mod MOD の計算
    if 0 <= r <= n:
        return (fac[n]*finv[r]%MOD)*finv[n-r]%MOD
    else:
        return 0

def Lagrange_interpolation(a,t):
    n = len(a)-1
    t %= MOD
    if 0 <= t <= n: return a[t]
    rprod = [1]*(n+2)
    r = 1
    for i in range(n+2):
        rprod[n+1-i] = r
        r = r*(t-n+i)%MOD
    ans, lprod = 0, 1
    for i,ai in enumerate(a):
        bunsi = lprod*rprod[i+1]%MOD
        bunbo = finv[i]*finv[n-i]%MOD*(-1 if (n-i)%2 else 1)
        ans += bunsi*bunbo%MOD*ai%MOD
        lprod = lprod*(t-i)%MOD
    return ans%MOD

"""
D[i] = f(i)*r**i (f は d 次以下の多項式)のとき、
\sum_0^{n-1} D[i] mod P を計算する
"""
def polynomial_geometrical_sum(r,d,D,n):
    assert len(D) >= d+2
    if n <= 0: return 0
    r %= MOD
    if r==0: return 1 if d==0 else 0
    # r==1 なら、累積和の数列は d+1 次式。これを補間して n-1 での値を求める
    if r==1:
        for i in range(1,d+2):
            D[i] = (D[i-1] + D[i])%MOD
        return Lagrange_interpolation(D,n-1)
    # n が小さい場合、愚直累積和
    if n <= d+2:
        return(sum(D[:n])%MOD)
    # そうでない場合、累積和の数列は c + g(i)r^i (g(i): d次式)
    # c は極限値。g(i) を補間して g(n-1) を求める
    c = polynomial_geometrical_sum_infty(r,d,D)
    for i in range(1,d+2):
        D[i] = (D[i-1] + D[i])%MOD
    R, rinv = 1, pow(r,MOD-2,MOD)
    for i in range(d+2):
        D[i] = (D[i]-c)*R%MOD
        R = R*rinv%MOD
    return (c+Lagrange_interpolation(D,n-1)*pow(r,n-1,MOD))%MOD

"""
D[i] = f(i)*r**i (f は d 次以下の多項式)のとき、
\sum^infty D[i] mod P を計算する
"""
def polynomial_geometrical_sum_infty(r,d,D):
    r %= MOD
    assert r%MOD != 1
    # D と (1-rX)^{d+1} の畳み込みの d 次以下の和 が答え
    acc = res = 0
    R = 1
    for i in range(d+1):
        acc = (acc + choose(d+1,i)*(1-i%2*2)*R)%MOD
        res = (res + acc*D[d-i])%MOD
        R = R*r%MOD
    return res*pow(1-r,MOD-d-2,MOD)%MOD

"""
D = [(i**d)*(r**i) for i in range(d+2)] のテーブルを返す
長さ d+2 が返ることに注意
"""
def make_table_monomial_times_geometric(r,d):
    if d==0: return [1,r]
    D = [0]*(d+2)
    D[1] = 1
    for p in range(2,d+2):
        if D[p]==0: #素数のとき
            pd = pow(p,d,MOD)
            for j in range(1,(d+1)//p+1):
                D[p*j] = (1 if D[j]==0 else D[j])*pd%MOD
    if r == 1: return D
    R = r
    for i in range(1,d+2):
        D[i] = D[i]*R%MOD
        R = R*r%MOD
    return D

##########################################################
##########################################################
n,k = map(int,input().split())
D = make_table_monomial_times_geometric(1,k)
print(polynomial_geometrical_sum(1,k,D,n+1))
0