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問題 No.117 組み合わせの数
ユーザー yuruhiya
提出日時 2021-05-30 13:16:58
言語 Crystal
(1.14.0)
結果
AC  
実行時間 489 ms / 5,000 ms
コード長 3,521 bytes
コンパイル時間 11,373 ms
コンパイル使用メモリ 295,396 KB
実行使用メモリ 90,240 KB
最終ジャッジ日時 2024-11-08 20:47:39
合計ジャッジ時間 12,743 ms
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ソースコード

diff # 

# verification-helper: PROBLEM https://yukicoder.me/problems/no/117
# require "../math/Mint"
macro static_modint(name, mod)
  struct {{name}}
    MOD = Int64.new({{mod}})

    def self.zero
      new
    end

    def self.raw(value : Int64)
      result = new
      result.value = value
      result
    end

    @value : Int64

    def initialize
      @value = 0i64
    end

    def initialize(value)
      @value = value.to_i64 % MOD
    end

    def initialize(m : self)
      @value = m.value
    end

    protected def value=(value : Int64)
      @value = value
    end

    getter value : Int64

    def + : self
      self
    end

    def - : self
      self.class.raw(value != 0 ? MOD &- value : 0i64)
    end

    def +(v)
      self + v.to_m
    end

    def +(m : self)
      x = value &+ m.value
      x &-= MOD if x >= MOD
      self.class.raw(x)
    end

    def -(v)
      self - v.to_m
    end

    def -(m : self)
      x = value &- m.value
      x &+= MOD if x < 0
      self.class.raw(x)
    end

    def *(v)
      self * v.to_m
    end

    def *(m : self)
      self.class.new(value &* m.value)
    end

    def /(v)
      self / v.to_m
    end

    def /(m : self)
      raise DivisionByZeroError.new if m.value == 0
      a, b, u, v = m.to_i64, MOD, 1i64, 0i64
      while b != 0
        t = a // b
        a &-= t &* b
        a, b = b, a
        u &-= t &* v
        u, v = v, u
      end
      self.class.new(value &* u)
    end

    def //(v)
      self / v
    end

    def **(exponent : Int)
      t, res = self, self.class.raw(1i64)
      while exponent > 0
        res *= t if exponent & 1 == 1
        t *= t
        exponent >>= 1
      end
      res
    end

    def ==(v)
      value == v
    end

    def ==(m : self)
      value == m.value
    end

    def succ
      self.class.raw(value != MOD &- 1 ? value &+ 1 : 0i64)
    end

    def pred
      self.class.raw(value != 0 ? value &- 1 : MOD &- 1)
    end

    def abs
      self
    end

    def to_i64 : Int64
      value
    end

    delegate to_s, to: @value
    delegate inspect, to: @value
  end

  struct Int
    def to_m : {{name}}
      {{name}}.new(self)
    end
  end

  class String
    def to_m : {{name}}
      {{name}}.new(self)
    end
  end
end

# require "../math/Combination"
class Combination(T)
  def initialize
    @size = 2
    @factorial = [T.new(1), T.new(1)]
    @inv = [T.zero, T.new(1)]
    @finv = [T.new(1), T.new(1)]
  end

  private def expand_until(n : Int)
    while @size <= n
      @factorial << @factorial[-1] * @size
      @inv << -@inv[T::MOD % @size] * (T::MOD // @size)
      @finv << @finv[-1] * @inv[@size]
      @size += 1
    end
  end

  def factorial(n : Int)
    expand_until(n)
    @factorial[n]
  end

  def inv(n : Int)
    expand_until(n)
    @inv[n]
  end

  def finv(n : Int)
    expand_until(n)
    @finv[n]
  end

  def permutation(n : Int, r : Int)
    (n < r || n < 0 || r < 0) ? T.zero : factorial(n) * finv(n - r)
  end

  def combination(n : Int, r : Int)
    (n < r || n < 0 || r < 0) ? T.zero : factorial(n) * finv(r) * finv(n - r)
  end

  def repeated_combination(n : Int, r : Int)
    (n < 0 || r < 0) ? T.zero : r == 0 ? T.new(1) : combination(n + r - 1, r)
  end
end

static_modint(Mint, 10**9 + 7)

C = Combination(Mint).new

read_line.to_i.times do
  read_line =~ /(.).(\d+).(\d+)./
  c, n, r = $1[-1], $2.to_i, $3.to_i
  puts case c
  when 'C'
    C.combination(n, r)
  when 'P'
    C.permutation(n, r)
  when 'H'
    C.repeated_combination(n, r)
  end
end
0