本文參考自: 原文地址
題目:點擊打開鏈接題意:給n*n個格子,每個格子可以填3種顏色。問有多少種填色方案,至少有一列或一行是同色的。
分析:首先反過來考慮,找不幸運的組合,因爲這樣便於容斥。
要把列和行分開考慮。
首先排除掉列上出現相同的情況,也就是(3^n−3)^n種,這個也就是容斥裏開始時最大的範圍,顯然還包括了一些行上相同的情況,所以下面開始容斥。
在列上不出現相同情況下,行出現相同的情況要分兩類討論,
1. 那些整行出現的同一顏色的行的顏色完全相同,比如有三行出現整行顏色一樣,並且都是綠,這種情況列上的顏色不能和他們相同,有3∗C(i,n)∗(3^(n−i)−1)^n 種。
2. 那些整行出現的同一顏色的行的顏色不完全相同,比如有三行出現整行顏色一樣,但他們分別是紅黃藍,這種情況,列上就可以隨便選了,有(3^i−3)∗C(i,n)∗3^(n−i)n。
最終使用容斥。
ans=3n2−(3n−3)n−Σni=1(−1)iCin(3∗(3n−i−1)n+(3i−3)∗3(n−i)n)
代碼:
#pragma comment(linker, "/STACK:102400000,102400000")///手動擴棧
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<string>
#include<cstdio>
#include<bitset>
#include<vector>
#include<cmath>
#include<ctime>
#include<stack>
#include<queue>
#include<deque>
#include<list>
#include<set>
#include<map>
using namespace std;
#define debug test
#define mst(ss,b) memset((ss),(b),sizeof(ss))
#define ll long long
#define ull unsigned long long
#define pb push_back
#define mp make_pair
#define inf 0x3f3f3f3f
#define eps 1e-10
#define MOD 998244353
#define PI acos(-1.0)
const int N = 1e6+10;
ll gcd(ll p,ll q){return q==0?p:gcd(q,p%q);}
int to[4][2]={{-1,0},{1,0},{0,-1},{0,1}};
ll n,ans;
ll qp(ll a,ll b) {
ll s=1;
while(b) {
if(b&1) s=s*a%MOD;
a=a*a%MOD;
b>>=1;
}
return s;
}
int main() {
ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);
cin>>n;
ans=(qp(3,n*n)-qp(qp(3,n)-3,n)+MOD)%MOD;
ll xs=-1,c1=1;
for(int i=1;i<=n;i++) {
xs*=-1;
c1=c1*(n-i+1)%MOD;
c1=c1*qp(i,MOD-2)%MOD;
ans += xs*(3*c1%MOD*qp(qp(3,n-i)-1,n)%MOD + c1*(qp(3,i)-3)%MOD*qp(3,(n-i)*n)%MOD)%MOD;
}
ans = (ans%MOD+MOD)%MOD;
cout<<ans<<endl;
return 0;
}
參考博客:https://blog.csdn.net/z631681297/article/details/80889816