问题 B: 计数-----------------------------思维(组合数学)

题目描述
Alice和Bob在平面直角坐标系中下棋。Alice的棋子初始时在(0,0)位置,要走到(a,b)位置;Bob的棋子初始时在(c,0)位置,要走到(a,d)位置。棋子只能沿x轴或y轴正方向移动若干个单位长度,问有多少种移动方案使两颗棋子的移动路径不相交。
输入
输入一行4个正整数,依次为a,b,c,d。
输出
输出总方案数对质数 100000007 取模的结果。
样例输入 Copy
3 2 1 1
样例输出 Copy
6
提示
【样例解释】
A 走(0,0) → (0,2) → (3,2) 时, B 有 3 种走法:
(1,0) → (1,1) → (3,1)
(1,0) → (2,0) → (2,1) → (3,1)
(1,0) → (3,0) → (3,1)
A 走(0,0) → (0,1) → (1,1) → (1,2) → (3,2)时, B 有 2 种走法。
A 走(0,0) → (0,1) → (2,1) → (2,2) → (3,2)时, B 有 1 种走法。

【数据范围】
对于 50%的数据, a + b <= 20。
对于 70%的数据, a + b <= 2e4。
对于 100%的数据, a + b <= 2e5 且 a > c, b > d。

解析:
由题意可知:A一定在B的上面 (非常重要的突破口,枚举走x轴方案数)
所以A到(a,b)的组合数C(a+b,a) 从a+b步中,选a条走x轴的

那么B到(a,d)的组合数C(a-c+d,a-c) 为什么减c,因为我们求得是不相交的,而且A是在B得上面,那么B上面的那几行是不能走的,所以减去。

组合起来就是C(a+b,a)*C(a-c+d,a-c)
会有重复得情况。
重复得情况就是AB走到终点互相交换一下
那么A走到B得终点 组合数为C(a+d,a);
那么B走到A得终点 组合数为C(a-c+b,a-c);

所以最终答案就是:C(a+b,a)*C(a-c+d,a-c)-C(a+d,a)*C(a-c+b,a-c)

在这里插入图片描述

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N=2e5+10;
const int MOD=100000007;
ll fact[N];
int a,b,c,d;
void init()
{
	fact[1]=1;
	for(int i=2;i<=N;i++)
	{
		fact[i]=(fact[i-1]*i)%MOD;
	}
}
ll quick(ll a,ll b)
{
	ll res=1;
	while(b)
	{
		if(b&1) res=res*a%MOD;
		a=a*a%MOD;
		b>>=1; 
	 } 
	 return res;
}
int main()
{
	init();
	scanf("%d %d %d %d",&a,&b,&c,&d);
	ll res1=(fact[a+b]%MOD*quick(fact[a],MOD-2)%MOD*quick(fact[a+b-a],MOD-2)%MOD*fact[a-c+d]%MOD*quick(fact[a-c],MOD-2)%MOD*quick(fact[a-c+d-a+c],MOD-2)%MOD);
	ll res2=(fact[a+d]%MOD*quick(fact[a],MOD-2)%MOD*quick(fact[a+d-a],MOD-2)%MOD*fact[a-c+b]%MOD*quick(fact[a-c],MOD-2)%MOD*quick(fact[a-c+b-a+c],MOD-2)%MOD);
	ll sum=(res1-res2+MOD)%MOD;
	cout<<sum<<endl;
}
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