首页 > 其他分享 >[数论] 二项式反演

[数论] 二项式反演

时间:2024-05-12 19:52:18浏览次数:25  
标签:limits 数论 sum 反演 tbinom 二项式 ig

菜就多练,输不起就别玩,不会就是不会。

二项式推论

  • \(1.\) \(\tbinom{n}{m}=\tbinom{n}{n-m}\)
  • \(2.\) \(\tbinom{n}{m}=\frac{n}{m}\tbinom{n-1}{m-1}\)
  • \(3.\) \(\sum\limits_{i=0}^nC_n^i=2^n\)
    证明:拆 \((1+1)^n\)
  • \(4.\) \(\sum\limits_{i=0}^n (-1)^iC_n^i=0\)
    特殊的,\(n=0\),上式等于 \(1\)。
    证明:拆 \((1-1)^n\)

这些是基础的,还有后面会说。

二项式反演

形式一

\[g(n)=\sum\limits_{i=0}^n(-1)^if(i)C_n^i\Leftrightarrow f(n)=\sum\limits_{i=0}^n(-1)^ig(i)C_n^i \]

证明:
考虑一个全集 \(U=\{a_1,a_2,a_3...a_n\}\)。
我们定义 \(f(i)\) 表示满足 \(i\) 个条件的方案数(求什么方案看题目定)。
我们定义 \(g(i)\) 表示不满足 \(i\) 个条件的方案数。
根据 \(f\) 求 \(g\) :\(g(n)=\sum\limits_{i=0}^n(-1)^if(i)C_n^i\)
根据容斥原理,上式得证。
根据 \(g\) 求 \(f\) :\(f(n)=\sum\limits_{i=0}^n(-1)^ig(i)C_n^i\)
上式得证。

举个例子,我们要算满足条件 \(a_1,a_2,a_3\) 的,应该加上所有方案,减去不满足 \(a_1\) 或 \(a_2\) 或 \(a_3\) 的,加上不满足 \(a_1,a_2\) 或 \(a_1,a_3\) 或 \(a_2,a_3\) 的。再加上三次的。

然后同理可证另一个。
这个式子好像没什么用。

形式二

标签:limits,数论,sum,反演,tbinom,二项式,ig
From: https://www.cnblogs.com/g1ove/p/18188101

相关文章

  • [数论] 原根
    书接上回...我们知道,我们在使用FFT时,靠的是单位根\(\omega\)。数学家证明这是复数域中唯一符合条件的数。可是它的浮点误差和带来的巨大运算时间使我们有点不能接受。于是,我们想想能不能找个替代品替代掉\(\omega\)。于是,原根就出现了!原根的引入阶对于一个数\(x\),在......
  • 2024ICPC武汉邀请赛-G.Pack-数论分块、整除运算相关的不等式
    link:https://codeforces.com/gym/105143Groupcontests:https://codeforces.com/group/DWEH34LQgT/contest/521901题意:有\(n\)件\(A\)物品,\(m\)件\(B\)物品,两种物品价值分别是\(a,b\),若干件\(A\)和若干件\(B\)可以打包成一个商品,打包尽可能多的商品的情况下让剩余的......
  • [学习笔记] 乘性函数 - 数论
    [SDOI2012]Longge的问题我们要求\(\sum\limits_{i=1}^n\gcd(i,n)\),但\(gcd\)没啥卵用,所以尝试给这n个正整数分组。对于\(gcd(i,n)=1\)的数给他们归到\(G(1)\)这个集合里去,当然,这个集合元素的数量为\(\phi(n)\)。对于\(gcd(i,n)=2\)的数归到\(G(2)\)这个集合里去......
  • [数论] 复数
    从小学我们就知道\(i=\sqrt{-1}\)。复数一般写作\(a+bi\)复数四则运算加法:\((a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i\)减法就是取个相反数。乘法:\((a+bi)\times(c+di)\)\(=ac+(ad+bc)i+bd\timesi^2\)\(=(ac-bd)+(ad+bc)i\)共轨复数\(a+bi\)的共轨复数是\(a-bi\),它们相......
  • 二项式反演
    算法核心二项式反演与莫比乌斯反演类似,都可以用于在给定的条件式实现两个函数之间的相互推算。二项式反演适用于,其核心反演式子有二:\[f(n)=\sum_{i=0}^n(-1)^iC_n^ig(i)\iffg(n)=\sum_{i=0}^n(-1)^iC_n^if(i)\]\[f(k)=\sum_{i=k}^nC_i^kg(i)\iffg(k)......
  • 数论进阶
    数论进阶原根与阶阶若\(a,p\)互质,定义\(a\)在模\(p\)意义下的阶为最小的正整数\(t\)满足\(a^t\modp=1\)。\(a\)在模\(p\)意义下的阶记作\(ord_p(a)\),\(a^{ord_p(a)}\modp=1\)。对于整数\(k\),\(a^k\equiv1(\modp)\)当且仅当\(ord_p(a)|k\)。计算......
  • [学习笔记] 质数与唯一分解定理 - 数论
    素性测试素性测试就是判断某个数是否为质数。费马小定理内容:若\(p\)为质数,\(a\)为任意整数,有\(a^{p-1}\equiv1(mod\p)\)那么可以多次随机取一个基数\(a\in(1,p)\)若\(p\)满足上式,那么它为质数的可能性就越大。MillarRabin素性测试inlinellqpow(lla,lln,ll......
  • 数论
    数论常见筛法对于任意正整数\(A\),存在唯一集合{\((p_1,q_1),(p_2,q_2),\dots,(p_n,q_n)\)}满足\(A=\prod^n_{i=1}{p_i}^{q_i}\)\(\min(a,b)+\max(a,b)=a+b\)\(\gcd(a,b)\times\operatorname{lcm}(a,b)=ab\)埃氏筛在\(O(n\log\logn)\)时间内预处理出\([1,n]\)内所......
  • 网课-数论学习笔记
    埃氏筛P7960[NOIP2021]报数P1835素数密度:区间筛。预处理\(\sqrt{R}\)内的质数,然后用埃氏筛筛[L,R]的质数。线性筛-EOF-欧拉函数P10031「CfzRound3」XorwithGcd光速乘用于解决$$llTimes(lla,llb,llc){ ullt=(longdouble)a*b/c+0.5; llans=(u......
  • 数论学习笔记 (4):扩展欧几里得算法
    概述扩展欧几里得算法(\(exgcd\))可以用来求形如\(ax+by=c\)的不定方程的通解。铺垫-\(\small\texttt{ax+by=gcd(a,b)}\)的解\(exgcd\)的思想是在用辗转相除法递归\(gcd(a,b)\)的回溯时求出对应方程\(ax+by=gcd(a,b)\)的解。考虑方程\(ax+by=gcd(a,b)\)。看回辗......