51nod 1120 机器人走方格 V3

N * N的方格,从左上到右下画一条线。一个机器人从左上走到右下,只能向右或向下走。并要求只能在这条线的上面或下面走,不能穿越这条线,有多少种不同的走法?由于方法数量可能很大,只需要输出Mod 10007的结果。
 
Input
输入一个数N(2 <= N <= 10^9)。
Output
输出走法的数量 Mod 10007。
Input示例
4
Output示例
10
 
记得这类题曾经看到过,而且当时是这样的:
你一开始在(0,0),然后你每个时间可以向右上走一步或者向右下走一步。
假如你现在在(x,y),你可以走到(x+1,y+1)或者(x+1,y-1),那么走2n步走到(2n,0)并且不能走到x轴下方的方案数是多少。
首先我们知道如果没有越过x轴的限制,方案数就是$C(2n,n)$(一共要走2n步,在其中选n步往上走)
但是我们需要减掉越过了x轴的情况。记得当时给我们看了一个这个图:

大概意思就是,如果一条路径y坐标到达了-1,那么它就是在x轴下方了
我们把它第一次y坐标到达-1之后的路径以y=-1这条直线为对称轴翻转,那么这条路径的终点就是(2n,-2)
我们观察这被翻转的路径,发现它其实属于一种往右下走次数-往右上走=1的一种路径,这种路径的方案数为$C(2n,n-1)$
所以说,那么走2n步走到(2n,0)并且不能走到x轴下方的方案数是$C(2n,n)-C(2n,n-1)$
我们发现这就是卡特兰数的公式。
 
而机器人走方格这道题也是一样的,只不过他相当于把坐标轴旋转了45度而已。
所以可以直接套组合公式,需要用Lucas定理求。
原文地址:https://www.cnblogs.com/Serene-shixinyi/p/8073742.html