首先,根据题目要求,因为每一轮都需要把中间给替换掉可知,要想最终钥匙在中间,那么在最后一轮之前钥匙一定不能在中间。又因为一轮可以把中间替换成任意一个非中间元素,再加上经过n轮每轮一共有2种决策,所以共有种局面。所以,得到递推式:
。
之后,考虑我们要求的答案ans,则有:,要求
,考虑求其通项公式,则,
代替
带入上式:
,这个高中做过不少了吧?得到
。
这里若不考虑符号,则上下可能都为负数,此时再去+mod之后的结果是上下分别mod之后的结果,不符合题意,因此,我们需要讨论下符号。
当n为奇数:
n为偶数:
考虑细节:(n为偶数)和
(n为奇数)mod 3都为0(打表试试?),所以,3应该放在分子处*3的逆元。
AC代码:
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
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-'0');
ch=getchar();
}x*=f;
}
template<typename T>
void write(T x){
if(x<0)putchar('-'),x=-x;
if(x>9)write(x/10);
putchar(x%10+'0');
}
//===============================================
#define int ll
const int maxn=1e5+10;
const int mod=1e9+7;
ll k,a[maxn];
#define mu(x) (x-1)
ll ksm(ll a,ll n,ll p){
ll res=1;
while(n){
if(n&1)res=res*a%p;
a=a*a%p;
n>>=1;
}
return res;
}
signed main(){
int mup=mu(mod);
//freopen("in.txt","r",stdin);
read(k);
for(int i=1;i<=k;++i)read(a[i]),a[i]%=mup;
ll n=1;
for(int i=1;i<=k;++i)n=1ll*n*a[i]%mup;
ll tim=((n-1)%mup+mup)%mup;
if(tim==0)tim=mup;
if(n&1){
ll up=((ksm(2,tim,mod)-1)%mod+mod)%mod;
up=(up)*ksm(3,mod-2,mod)%mod;
ll down=((ksm(2,tim,mod))%mod+mod)%mod;
cout<<up<<"/"<<down<<endl;
}
else{
ll up=((ksm(2,tim,mod)+1)%mod+mod)%mod;
up=up*ksm(3,mod-2,mod)%mod;
ll down=(ksm(2,tim,mod)%mod+mod)%mod;
cout<<up<<"/"<<down<<endl;
}
return 0;
}
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