卢卡斯定理
题目中说到(p)是质数。
而此时要求组合数向质数取模的结果,就可以用卢卡斯定理:
[C_x^y=C_{x div p}^{y div p}cdot C_{x mod p}^{y mod p}
]
也就是说,我们可以把(x)和(y)转化成两个(p)进制数,然后每一位分别求组合数后再乘起来。
所以问题来了,什么时候一个组合数的值模(p)为(0)?
由于它是质数,所以对于一个组合数(C_a^b),当且仅当(a<b)时它的值才会为(0)。
也就是说,对于两个数(x,y),只要(y)在(p)进制下有一位的值比(x)这一位大,(C_x^y=0)。
高维前缀和
考虑先容斥。
我们用总方案数((n^2))减去组合数不为(0)的组数,就是答案。
而(C_x^y)不为(0),当且仅当(y)在(p)进制下每一位的值都小于等于(x)这一位。
是不是想到了高维偏序。。。
然后,这道题就变成裸的高维前缀和了。
如果你不知道高维前缀和,可以去看看我的这篇博客:浅谈高维前缀和。
代码
#include<bits/stdc++.h>
#define Tp template<typename Ty>
#define Ts template<typename Ty,typename... Ar>
#define Reg register
#define RI Reg int
#define Con const
#define CI Con int&
#define I inline
#define W while
#define N 1000000
#define LL long long
#define Qinv(x) Qpow(x,X-2)
using namespace std;
int n,X,a[N+5],s[N+5];
class FastIO
{
private:
#define FS 100000
#define tc() (A==B&&(B=(A=FI)+fread(FI,1,FS,stdin),A==B)?EOF:*A++)
#define tn (x<<3)+(x<<1)
#define D isdigit(c=tc())
char c,*A,*B,FI[FS];
public:
I FastIO() {A=B=FI;}
Tp I void read(Ty& x) {x=0;W(!D);W(x=tn+(c&15),D);}
}F;
int main()
{
freopen("binom.in","r",stdin),freopen("binom.out","w",stdout);
RI i;LL p,ans=0;for(F.read(n),F.read(X),i=1;i<=n;++i) F.read(a[i]),++s[a[i]];//读入
for(p=1;p<=N;p*=X) for(i=0;i<=N;++i) (i/p)%X&&(s[i]+=s[i-p]);//高维前缀和
for(i=1;i<=n;++i) ans+=n-s[a[i]];return printf("%lld",ans),0;//容斥求答案
}