Codeforces Round

题目大意:给定一个n,和一个k。代表着有n个数,其中每个数的值都比 2^k 小,并且这n个数组都以下满足不等式

求有多少种符合题意的方案.

分析:对于一个n位,每一位数字t不大于2^k的情况

方案为大于等于,所以我们拆开来分析:我们只考虑将t在二进制形势下考虑,考虑k的某一位的连续异或和连续与的操作结果:

1.AND与XOR相等的情况

这种情况当且仅当n为奇数时,而且每一位都取1才成立

此情况只要有偶数个1便成立

2.AND与XOR不相等的情况

此时一定有此位上的所有数字都是1,因此只有在偶数的情况下才能成立

解题步骤

按照奇偶性继续分类整理得到:

1.当n为奇数的时候

AND=XOR=1和AND=XOR=0两种情况,因此对于总的情况数为,每一位的情况数的k次幂(因为小于2^k,所以总共k位进行考虑)

2.当n为偶数的时候

共AND=XOR=0和AND>XOR两种情况

1)AND=XOR 偶数个1的情况,其中要把全部是1的情况去掉,因此此时并不相等

2)AND>XOR 考虑循环,当考虑第i位时,第i位全部是1,因此前i为应该相等,直接套用上面的公式,然后后i位可以任意取,根据乘法公式乘起来便是最终答案

因此偶数情况便是上述两者相加而得

附上AC代码:

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#include<unordered_set>
#include<unordered_map>
#include<algorithm>
#include<string.h>
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<vector>
#include<queue>
#include<stack>
#include<cmath>

using namespace std;
typedef long long LL;

//read(x)
template <typename T>void read(T &x){x=0;int f=1;char ch=getchar();while(!isdigit(ch)){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();}while(isdigit(ch)){x=x*10+(ch^48);ch=getchar();}x*=f;return;}
//write(x)
template <typename T>void write(T x){if(x<0){putchar('-');x=-x;}if(x>9)write(x/10);putchar(x%10+'0');return;}

const int mod=1e9+7;

int T;
int n,k;

int fpower(int a,int b,int mod){ //快速幂
int res=1;
for(;b;b>>=1){
if(b&1) res=(LL)res%mod*a%mod;
a=(LL)a*a%mod;
}
return res;
}

int mo(int x){ //取模运算
return ((LL)x%mod+mod)%mod;
}

int main(){
read(T);
while(T--){
read(n),read(k);
int ans=0;
if(n&1) ans=fpower(fpower(2,n-1,mod)+1,k,mod);
else{
int power2=fpower(2,n-1,mod);
int ppower2=fpower(2,n,mod);
for(int i=1;i<=k;i++){
ans=mo((LL)ans+(LL)fpower(ppower2,(k-i),mod)*fpower(mo(power2-1),i-1,mod)%mod);
}
ans=mo(((LL)ans+fpower(power2-1,k,mod)%mod)%mod);
}
write(ans);
puts("");
}
return 0;
}