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考虑当 时拆成 个 ,当 时拆成 个 ,那么原序列变成了一个由 和 组成的长度为 的序列,满足总和 且每个前缀和都 ,称满足这个条件的序列为合法序列。
先考虑一个合法序列 怎么变回原序列,这相当于将 分成 段,可以为空,且每一段的数都相同。那就是必须要分割 的位置,然后其他位置任选。记 中由 构成的连续段有 个,因为 且 所以由 构成的连续段也有 个,那么 的位置数就有 个。剩下 个分割点可以随意放在 个位置,那么变回原序列的方案数就是 。
接下来的问题就是对 计算有多少个合法序列满足恰好有 个连续 段,记答案为 。考虑以下引理:对于长度为 的序列 满足 ,则其所有循环位移中恰好有一个满足所有的前缀和 。(Raney 引理)
证明:即证明存在恰好一个 ,使得 均 ,由于 ,所以可以发现 必然是 中的最小值(不然最小值对应的那个 必然 ),进一步发现必然是最右边的最小值(不然其右边的最小值 ),因此只有唯一一个 满足条件。
现在再来考虑 怎么算。在合法序列前面添加一个 ,此时这个序列满足总和 ,且前缀和的限制变为 。那么令不要求前缀和 的方案数为 ,有 (因为将整个序列放到圆上,选一个起点然后顺时针选就能得到一个新的序列,因为这个起点必然是 连续段的起点,如果存在两个不同的起点得到的序列同构那么 显然不可能,所以 个起点分别对应了一个不要求前缀和的合法序列,再由 Raney 引理可得其中只存在一个序列合法,即可得到这个式子)。 不难插板算出,即 $f(k)=\dfrac{1}{k}\dbinom{m}{k-1}\dbinom{m-1}{k-1}=\dfrac{1}{m}\dbinom{m}{k-1}\dbinom{m}{k}$。
那么答案即为 $\displaystyle\dfrac{1}{m}\sum_{k=1}^{\min(m,\lfloor\frac{n+1}{2}\rfloor)}\dbinom{n-2k+1+2m}{2m}\dbinom{m}{k-1}\dbinom{m}{k}$,直接计算即可。时间复杂度 。
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Information
- ID
- 31
- Time
- 1000ms
- Memory
- 512MiB
- Difficulty
- 6
- Tags
- (None)
- # Submissions
- 41
- Accepted
- 12
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