萌新求助简单数学题
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  • 发布时间2021/8/20 18:11
  • 上次更新2023/11/4 09:54:08
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萌新求助简单数学题
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too_later楼主2021/8/20 18:11

今天做到一个题,就是 qq 次询问从 (0,0)(0,0)(x,y)(x,y) ,每次可以走上下左右,总共 kk 步的方案数。

q,k,x,y106q,k,x,y\le 10^6

其实就是可以考虑暴力做法,设左边的有 aa 步,右边 bb 步,上 cc 步,下 dd 步,那么有:

ba=x,dc=yb-a=x,d-c=y

然后剩下的 kk 步可以任意投放在 (a,b)(a,b)(c,d)(c,d) 中,个数确定之后,求排列组合本质不同方案数就行了,因此答案就为:

t=kxy2t=\dfrac{k-x-y}{2}ans=k!i=0t1i!(ti)!1(x+i)!(y+ti)!ans=k!\sum\limits_{i=0}^t\dfrac{1}{i!(t-i)!}\dfrac{1}{(x+i)!(y+t-i)!}

显然过不去。

但是答案用了一种很巧妙的方法,就是把坐标轴旋转四十五度,然后乘 2\sqrt 2 倍,那么横纵坐标就相互独立了,答案就为:

旋转后坐标为 (nx,ny)(nx,ny)ans=(knx2k)(kny2k)ans=\dbinom{\frac{k-nx}{2}}{k}\dbinom{\frac{k-ny}{2}}{k}

那么问题来了:为什么这个相同呢?

从组合意义上是这样的,问题是做题的时候想不到,因此想要数学证明。

简而意之,求证:

k!i=0t1i!(kxy2i)!1(x+i)!(y+kxy2i)!=(knx2k)(kny2k)k!\sum\limits_{i=0}^t \dfrac{1}{i!(\frac{k-x-y}{2}-i)!}\dfrac{1}{(x+i)!(y+\frac{k-x-y}{2}-i)!}=\dbinom{\frac{k-nx}{2}}{k}\dbinom{\frac{k-ny}{2}}{k}

萌新数学很菜,望会的大佬给出详细的证明,too_late 不尽感激。

2021/8/20 18:11
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