本题运用卡特兰数求解。
卡特兰数有两种表达方式：
1）(h_i=sum^{k=0}_{i-1}h_kh_{i-k-1})
2）(h_i=frac{1}{n+1}C^{n}_{2n})
运用卡特兰数解题的一般步骤是：
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证明题目所求的数经过简化/变形后，可以表达为卡特兰数的第一种形式。
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通过卡特兰数的第二种形式简化计算。
本题乍一看和卡特兰数关系不大。
但是考察之后，发现如下几个特点：
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本题所求解的问题是一般性问题。
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本题给出的信息其实很少。
因此可以想到用数学方法求解。
而显然本题与递推有关，因此猜测可能与卡特兰数有关。
现在具体说明如何求解。
对于大小为i的阶梯，我们可以把它拆成简单的情况。
比如放一个k大的阶梯，那么剩下的用i-k-1就可以了。
也就是(f_i=sum^{k=0}_{i-1}f_kf_{i-k-1})。
符合第一种形态。
因此套第二种就可以了。
需要注意的是这道题要打一个高精，这里贡献一个板子：
struct BigInteger {
typedef unsigned long long LL;
static const int BASE = 100000000;
static const int WIDTH = 8;
vector<int> s;
BigInteger& clean(){while(!s.back()&&s.size()>1)s.pop_back(); return *this;}
BigInteger(LL num = 0) {*this = num;}
BigInteger(string s) {*this = s;}
BigInteger& operator = (long long num) {
s.clear();
do {
s.push_back(num % BASE);
num /= BASE;
} while (num > 0);
return *this;
}
BigInteger& operator = (const string& str) {
s.clear();
int x, len = (str.length() - 1) / WIDTH + 1;
for (int i = 0; i < len; i++) {
int end = str.length() - i*WIDTH;
int start = max(0, end - WIDTH);
sscanf(str.substr(start,end-start).c_str(), "%d", &x);
s.push_back(x);
}
return (*this).clean();
}
BigInteger operator + (const BigInteger& b) const {
BigInteger c; c.s.clear();
for (int i = 0, g = 0; ; i++) {
if (g == 0 && i >= s.size() && i >= b.s.size()) break;
int x = g;
if (i < s.size()) x += s[i];
if (i < b.s.size()) x += b.s[i];
c.s.push_back(x % BASE);
g = x / BASE;
}
return c;
}
BigInteger operator - (const BigInteger& b) const {
assert(b <= *this); // 减数不能大于被减数
BigInteger c; c.s.clear();
for (int i = 0, g = 0; ; i++) {
if (g == 0 && i >= s.size() && i >= b.s.size()) break;
int x = s[i] + g;
if (i < b.s.size()) x -= b.s[i];
if (x < 0) {g = -1; x += BASE;} else g = 0;
c.s.push_back(x);
}
return c.clean();
}
BigInteger operator * (const BigInteger& b) const {
int i, j; LL g;
vector<LL> v(s.size()+b.s.size(), 0);
BigInteger c; c.s.clear();
for(i=0;i<s.size();i++) for(j=0;j<b.s.size();j++) v[i+j]+=LL(s[i])*b.s[j];
for (i = 0, g = 0; ; i++) {
if (g ==0 && i >= v.size()) break;
LL x = v[i] + g;
c.s.push_back(x % BASE);
g = x / BASE;
}
return c.clean();
}
BigInteger operator / (const BigInteger& b) const {
assert(b > 0); // 除数必须大于0
BigInteger c = *this; // 商:主要是让c.s和(*this).s的vector一样大
BigInteger m; // 余数:初始化为0
for (int i = s.size()-1; i >= 0; i--) {
m = m*BASE + s[i];
c.s[i] = bsearch(b, m);
m -= b*c.s[i];
}
return c.clean();
}
BigInteger operator % (const BigInteger& b) const { //方法与除法相同
BigInteger c = *this;
BigInteger m;
for (int i = s.size()-1; i >= 0; i--) {
m = m*BASE + s[i];
c.s[i] = bsearch(b, m);
m -= b*c.s[i];
}
return m;
}
int bsearch(const BigInteger& b, const BigInteger& m) const{
int L = 0, R = BASE-1, x;
while (1) {
x = (L+R)>>1;
if (b*x<=m) {if (b*(x+1)>m) return x; else L = x;}
else R = x;
}
}
BigInteger& operator += (const BigInteger& b) {*this = *this + b; return *this;}
BigInteger& operator -= (const BigInteger& b) {*this = *this - b; return *this;}
BigInteger& operator *= (const BigInteger& b) {*this = *this * b; return *this;}
BigInteger& operator /= (const BigInteger& b) {*this = *this / b; return *this;}
BigInteger& operator %= (const BigInteger& b) {*this = *this % b; return *this;}
bool operator < (const BigInteger& b) const {
if (s.size() != b.s.size()) return s.size() < b.s.size();
for (int i = s.size()-1; i >= 0; i--)
if (s[i] != b.s[i]) return s[i] < b.s[i];
return false;
}
bool operator >(const BigInteger& b) const{return b < *this;}
bool operator<=(const BigInteger& b) const{return !(b < *this);}
bool operator>=(const BigInteger& b) const{return !(*this < b);}
bool operator!=(const BigInteger& b) const{return b < *this || *this < b;}
bool operator==(const BigInteger& b) const{return !(b < *this) && !(b > *this);}
};
ostream& operator << (ostream& out, const BigInteger& x) {
out << x.s.back();
for (int i = x.s.size()-2; i >= 0; i--) {
char buf[20];
sprintf(buf, "%08d", x.s[i]);
for (int j = 0; j < strlen(buf); j++) out << buf[j];
}
return out;
}
istream& operator >> (istream& in, BigInteger& x) {
string s;
if (!(in >> s)) return in;
x = s;
return in;
}