##[$AcWing$ $1309$. 车的放置](https://www.acwing.com/problem/content/description/1311/) ### 一、题目描述 有下面这样的一个网格棋盘,$a,b,c,d$ 表示了对应边长度,也就是对应格子数。
当 $a=b=c=d=2$ 时,对应下面这样一个棋盘:
要在这个棋盘上放 $k$ 个相互不攻击的车,也就是这 $k$ 个车没有两个车在同一行,也没有两个车在同一列,问有多少种方案。 只需要输出答案 $mod$ $100003$ 后的结果。 **输入格式** 共一行,五个非负整数 $a,b,c,d,k$。 **输出格式** 包括一个正整数,为答案 $mod$ $100003$ 后的结果。 **数据范围** $0≤a,b,c,d,k≤1000$,保证至少有一种可行方案。 **输入样例:** ```cpp {.line-numbers} 2 2 2 2 2 ``` **输出样例:** ```cpp {.line-numbers} 38 ``` ### 二、算法分析 **样例理解** ![](https://dsideal.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/HuangHai/BlogImages/202311291332625.png) 我们可以尝试在每一个空格上放上车,然后躲开同行+同列,会发现有很多种放法,并且要注意不能重复,最后加在一起共$38$种摆放方案。 #### 1、规则的图形 ![](http://dsideal.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/HuangHai/BlogImages/2023/02/545c7f78c63756eb46e2405b37f5bc67.png) 题目给定的图片是不规则图形,我们可以将它分解成若干个规则图形,因为规则图形可以通过公式直接计算出来,如上图所示,对于某个规则的矩形,长度是$b$,宽度是$a$,放 $k$ 辆车($k <= a,k<= b$),在长度是$b$行中任选$k$行进行摆放,一共有$\displaystyle C_b^k \times P_a^k$种摆放方案 > **解释**:$\displaystyle C_b^k \times P_a^k$ : 从$b$行中选择$k$行,这个很好理解,那为什么是$P_a^k$呢?如下图: > ![](https://dsideal.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/HuangHai/BlogImages/202311291347510.png) #### 2、分解图形 (按照红线位置划分成两个矩形)
上半部分摆放$i$辆车,有$\displaystyle C_b^i\times P_a^i$种摆放方案 下半部分摆放$k - i$辆车,由于上半部分摆放了$i$辆车,占用的列对下半部分选择有了一定的影响,即占用的列对于下半部分是不可使用的,因此从$d$行中选$k - i$行,有$a + c - i$列可以进行摆放并摆放$k - i$辆车,因此有 $C_d^{k-i}\times P_{a+c-i}^{k-i}$ 种摆放方案。 **内部是乘法原理**,因为后面的结果会受到前面的影响。 > **乘法原理**:理解为一个事件需要经历多个步骤,每个步骤有若干选择,最终的总选择数就是各个步骤选择数的乘积。 上半部分摆放$i$辆车,整张图的摆放方案是 $$\large C_b^{i}\times P_a^i \times C_d^{k-i}\times P_{a+c-i}^{k-i}$$ ### 三、实现代码 [组合数公式专题](https://www.cnblogs.com/littlehb/p/15010406.html) ```cpp {.line-numbers} #include using namespace std; #define int long long #define endl "\n" const int N = 2010, mod = 100003; // 因为式子中出现a+c,所以N要开两倍 int fact[N], infact[N]; // 阶乘与阶乘的逆元 // 快速幂模板 int qmi(int a, int k) { int res = 1; while (k) { if (k & 1) res = res * a % mod; a = a * a % mod; k >>= 1; } return res; } // 组合数 int C(int a, int b) { if (a < b) return 0; return fact[a] % mod * infact[a - b] % mod * infact[b] % mod; } // 排列数 int P(int a, int b) { if (a < b) return 0; return fact[a] % mod * infact[a - b] % mod; } signed main() { // 组合数公式II // 预处理出阶乘和阶乘的逆元 fact[0] = infact[0] = 1; // 0的阶乘是1,这是人为的规定。 1/1也是1,infact[0]也是1 for (int i = 1; i < N; i++) { fact[i] = fact[i - 1] * i % mod; // 阶乘 infact[i] = infact[i - 1] * qmi(i, mod - 2) % mod; // 因为100003是质数,可以用费马小定理求出阶乘的逆元 } int a, b, c, d, k; cin >> a >> b >> c >> d >> k; int res = 0; for (int i = 0; i <= k; i++) // 在上面的矩阵中,放i个,但要注意C(a,b),P(a,b)中a>=b,这里处理的也非常巧妙, // 没有在计算时进行特判,而是在实现C函数、P函数时进行了特判,if(a