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Fence Building(尤拉公式+盧卡斯)

使用尤拉公式推導,平面內的區域個數=平面內的點數+平面內的邊數+2,因為這個是在圓上,所以圓外補集的那1個區域要減去,

  • 1.所以最後+1而不是+2。
  • 點數=C(n,4),即每4個點連線就有一個平面內的點產生
  • .邊數=C(n,2),即每兩個點連線就產生一條邊。

這題的範圍超大,測試組數1e5,資料範圍1e18,根據資料的範圍,組合數求解使用盧卡斯定理,可以快速求得。

#include <bits/stdc++.h>
 
using namespace std;
 
const unsigned long long maxn = 1e18+7;
const int mod = 1e9+7;
 
typedef long long LL;
 
LL power_mod(LL a,LL b)
{
    LL base=a%mod;
    a=a%mod;
    LL res=1LL;
    while(b)
    {
        if(b&1)
            res=base*res%mod;
        base=base*base%mod;
        b=b>>1;
    }
    return res%mod;
}
 
LL C(LL n, LL m)
{
    if(m > n) return 0;
    LL ans = 1;
    for(int i=1; i<=m; i++)
    {
        LL a = (n + i - m) % mod;
        LL b = i % mod;
        ans = ans * (a * power_mod(b, mod-2) % mod) % mod;
    }
    return ans;
}
 
LL Lucas(LL n, LL m)
{
    if(m == 0) return 1;
    return C(n % mod, m % mod) * Lucas(n / mod, m / mod) % mod;
}
 
int main()
{
    int t;
    scanf("%d",&t);
    int cas=1;
    while(t--)
    {
        long long n;
        scanf("%lld",&n);
        long long ans=(Lucas(n,2)+Lucas(n,4)+1)%mod;
        printf("Case #%d: %lld\n",cas++,ans);
    }
    return 0;
}