Please calculate the coefficient modulo 2 of x^i in (1+x)^n.
Input
For each case, there are two integers n, i (0<=i<=n<=2^31-1)
Output
For each case, print the coefficient modulo 2 of x^i in (1+x)^n on a single line.
Sample Input
3 1 4 2
Sample Output
1 0
计算Cm取n的奇偶性,则如果(m&n)==n则为奇数否则为偶数
结论:对于C(n,k),若n&k == k 则c(n,k)为奇数,否则为偶数。
证明:
利用数学归纳法:
由C(n,k) = C(n,k-1) + C(n-1,k-1);
对应于杨辉三角:
1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
………………
可以验证前面几层及k = 0时满足结论,下面证明在C(n-1,k)和C(n-1,k-1) (k > 0) 满足结论的情况下, C(n,k)满足结论。
1).假设C(n-1,k)和C(n-1,k-1)为奇数:
则有:(n-1)&k == k; (n-1)&(k-1) == k-1;
由于k和k-1的最后一位(在这里的位指的是二进制的位,下同)必然是不同的,所以n-1的最后一位必然是1。
现假设n&k == k。
则同样因为n-1和n的最后一位不同推出k的最后一位是1。
因为n-1的最后一位是1,则n的最后一位是0,所以n&k != k,与假设矛盾。
所以得n&k != k。
2).假设C(n-1,k)和C(n-1,k-1)为偶数:
则有:(n-1)&k != k; (n-1)&(k-1) != k-1; 现假设n&k == k.
则对于k最后一位为1的情况:
此时n最后一位也为1,所以有(n-1)&(k-1) == k-1,与假设矛盾。
而对于k最后一位为0的情况:
则k的末尾必有一部分形如:10; 代表任意个0。相应的,n对应的部分为: 1{*}*; *代表0或1。
而若n对应的{*}*中只要有一个为1,则(n-1)&k == k成立,所以n对应部分也应该是10。
则相应的,k-1和n-1的末尾部分均为01,所以(n-1)&(k-1) == k-1 成立,与假设矛盾。
所以得n&k != k。
由1)和2)得出当C(n,k)是偶数时,n&k != k。
3).假设C(n-1,k)为奇数而C(n-1,k-1)为偶数:则有:(n-1)&k == k; (n-1)&(k-1) != k-1;显然,k的最后一位只能是0,否则由(n-1)&k == k即可推出(n-1)&(k-1) == k-1。 所以k的末尾必有一部分形如:10;
相应的,n-1的对应部分为: 1{*}*; 相应的,k-1的对应部分为: 01;
则若要使得(n-1)&(k-1) != k-1 则要求n-1对应的{*}*中至少有一个是0. 所以n的对应部分也就为 : 1{*}*; (不会因为进位变1为0) 所以 n&k = k。
4).假设C(n-1,k)为偶数而C(n-1,k-1)为奇数: 则有:(n-1)&k != k; (n-1)&(k-1) == k-1; 分两种情况:
当k-1的最后一位为0时:
则k-1的末尾必有一部分形如: 10; 相应的,k的对应部分为 : 11;
相应的,n-1的对应部分为 : 1{*}0; (若为1{*}1,则(n-1)&k == k) 相应的,n的对应部分为 : 1{*}1; 所以n&k = k。
当k-1的最后一位为1时:
则k-1的末尾必有一部分形如: 01; (前面的0可以是附加上去的) 相应的,k的对应部分为 : 10;
相应的,n-1的对应部分为 : 01; (若为11,则(n-1)&k == k) 相应的,n的对应部分为 : 10; 所以n&k = k。
由3),4)得出当C(n,k)为奇数时,n&k = k。
综上,结论得证!
n&k是n(按位与)k的意思,比如说n=9,k=3,那么转化成二进制n=1001,k=0011,进行运算(都是1则为1,否则为0)后得到1,如果它和k相等,组合数则为奇数,否则为偶数,至于其中的道理是:根据二进制的运算法则,从后向前数,有几个0(不能有间断),就有几个偶数因子(这里就说是以2为因子吧),按位与的功能就是消0,当然根据组合公式,分子上的偶数因子不可能比分母上的少,但是如果相等的话,那么这个数就是一个奇数了,按位与的功能是0和1在一块就消1,那么如果想保留原有的k值,n转化成二进制后就要有许多个1(通俗一点),这样的话,他的偶数因子也会减少,经过证明,可以得到当n&k==k时,
n!和k!(n-k)!的偶数因子一样多,就可以把它们消去,从而得到一个奇数。
#include <iostream> #include <stdio.h> #define INF 0x3f3f3f3f #define ms(x,y) memset(x,y,sizeof(x)) using namespace std; typedef long long ll; const int mod = 1e9 + 7; const int maxn = 1e5 + 5; int main() { //freopen("in.txt","r",stdin); //freopen("out.txt","w",stdout); int n,i; while(~scanf("%d%d",&n,&i)) { if((n&i)==i) puts("1"); else puts("0"); } return 0; }