#P4451. [国家集训队] 整数的lqp拆分

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[国家集训队] 整数的lqp拆分

题目背景

来源:2011中国国家集训队命题答辩

题目描述

lqp在为出题而烦恼,他完全没有头绪,好烦啊…

他首先想到了整数拆分。整数拆分是个很有趣的问题。给你一个正整数 NN ,对于N的一个整数拆分就是满足任意 m>0m>0a1,a2,a3am>0a_1 ,a_2 ,a_3…a_m>0,且 a1+a2+a3++am=na_1+a_2+a_3+…+a_m=n 的一个有序集合。通过长时间的研究我们发现了计算对于 nn 的整数拆分的总数有一个很简单的递推式,但是因为这个递推式实在太简单了,如果出这样的题目,大家会对比赛毫无兴趣的。

然后 lqp 又想到了斐波那契数。定义 F0=0,F1=1,Fn=Fn1+Fn2(n>1)F_0=0,F_1=1,F_n=F_{n-1}+F_{n-2} (n>1)FnF_n就是斐波那契数的第nn项。但是求出第 nn 项斐波那契数似乎也不怎么困难…

lqp 为了增加选手们比赛的欲望,于是绞尽脑汁,想出了一个有趣的整数拆分,我们暂且叫它:整数的lqp拆分。

和一般的整数拆分一样,整数的 lqp 拆分是满足任意 m>0m>0a1,a2,a3am>0a_1 ,a_2 ,a_3…a_m>0,且 a1+a2+a3++am=na_1+a_2+a_3+…+a_m=n 的一个有序集合。但是整数的lqp拆分要求的不是拆分总数,相对更加困难一些。

对于每个拆分,lqp 定义这个拆分的权值 Fa1Fa2FamF_{a_1}F_{a_2}…F_{a_m},他想知道对于所有的拆分,他们的权值之和是多少?

简单来说,就是求
i=1mFai\sum\prod_{i=1}^m F_{a_i}
m>0m>0
a1,a2...am>0a_1,a_2...a_m>0
a1+a2+...+am=na_1+a_2+...+a_m=n
由于答案可能非常大,所以要对 109+710^9 + 7 取模。

输入格式

输入的第一行包含一个整数 nn

输出格式

输出一行一个整数表示答案。

3
5

提示

【数据范围】
对于 60%60\% 的数据,1n1091\le n \le 10^9
对于 100%100\% 的数据,1n10100001\le n \le 10^{10000}

【样例解释】
F0=0,F1=1,F2=1,F3=2F_0=0,F_1=1,F_2=1,F_3=2

对于 n=3n=3,有这样几种 lqp 拆分:

3=1+1+13=1+1+1,权值是 F1×F1×F1=1×1×1=1F_1\times F_1\times F_1=1\times1\times1=1

3=1+23=1+2,权值是 F1×F2=1×1=1F_1\times F_2=1\times1=1

3=2+13=2+1,权值是 F2×F1=1×1=1F_2\times F_1=1\times1=1

3=33=3,权值是 F3=2F_3=2

所以答案是 1+1+1+2=51+1+1+2=5