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65 | 65 |
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66 | 66 | <!-- 这里可写通用的实现逻辑 -->
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67 | 67 |
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| 68 | +**方法一:贪心 + 快速幂** |
| 69 | + |
| 70 | +我们注意到,每一次操作,并不会改变元素的和,而在元素和不变的情况下,要想使得乘积最小,应该尽可能最大化元素的差值。 |
| 71 | + |
| 72 | +由于最大的元素为 $2^p - 1$,无论与哪个元素交换,都不会使得差值变大,因此我们不需要考虑与最大元素交换的情况。 |
| 73 | + |
| 74 | +对于其它的 $[1,..2^p-2]$ 的元素,我们依次将首尾元素两两配对,即 $x$ 与 $2^p-1-x$ 进行配置,那么经过若干次操作过后,每一对元素都变成了 $(1, 2^p-2)$,那么最终的乘积为 $(2^p-1) \times (2^p-2)^{2^{p-1}-1}$。 |
| 75 | + |
| 76 | +时间复杂度 $O(p)$,空间复杂度 $O(1)$。 |
| 77 | + |
68 | 78 | <!-- tabs:start -->
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69 | 79 |
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70 | 80 | ### **Python3**
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71 | 81 |
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72 | 82 | <!-- 这里可写当前语言的特殊实现逻辑 -->
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73 | 83 |
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74 | 84 | ```python
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75 |
| - |
| 85 | +class Solution: |
| 86 | + def minNonZeroProduct(self, p: int) -> int: |
| 87 | + mod = 10**9 + 7 |
| 88 | + return (2**p - 1) * pow(2**p - 2, 2 ** (p - 1) - 1, mod) % mod |
76 | 89 | ```
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77 | 90 |
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78 | 91 | ### **Java**
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79 | 92 |
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80 | 93 | <!-- 这里可写当前语言的特殊实现逻辑 -->
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81 | 94 |
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82 | 95 | ```java
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| 96 | +class Solution { |
| 97 | + public int minNonZeroProduct(int p) { |
| 98 | + final int mod = (int) 1e9 + 7; |
| 99 | + long a = ((1L << p) - 1) % mod; |
| 100 | + long b = qmi(((1L << p) - 2) % mod, (1L << (p - 1)) - 1, mod); |
| 101 | + return (int) (a * b % mod); |
| 102 | + } |
| 103 | + |
| 104 | + long qmi(long a, long k, long p) { |
| 105 | + long res = 1; |
| 106 | + while (k != 0) { |
| 107 | + if ((k & 1) == 1) { |
| 108 | + res = res * a % p; |
| 109 | + } |
| 110 | + k >>= 1; |
| 111 | + a = a * a % p; |
| 112 | + } |
| 113 | + return res; |
| 114 | + } |
| 115 | +} |
| 116 | +``` |
| 117 | + |
| 118 | +### **C++** |
| 119 | + |
| 120 | +```cpp |
| 121 | +class Solution { |
| 122 | +public: |
| 123 | + int minNonZeroProduct(int p) { |
| 124 | + const int mod = 1e9 + 7; |
| 125 | + long long a = ((1LL << p) - 1) % mod; |
| 126 | + long long b = qmi(((1LL << p) - 2) % mod, (1L << (p - 1)) - 1, mod); |
| 127 | + return a * b % mod; |
| 128 | + } |
| 129 | + |
| 130 | + long long qmi(long long a, long long k, int p) { |
| 131 | + long long res = 1; |
| 132 | + while (k != 0) { |
| 133 | + if ((k & 1) == 1) { |
| 134 | + res = res * a % p; |
| 135 | + } |
| 136 | + k >>= 1; |
| 137 | + a = a * a % p; |
| 138 | + } |
| 139 | + return res; |
| 140 | + } |
| 141 | +}; |
| 142 | +``` |
83 | 143 |
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| 144 | +### **Go** |
| 145 | + |
| 146 | +```go |
| 147 | +func minNonZeroProduct(p int) int { |
| 148 | + const mod int = 1e9 + 7 |
| 149 | + a := ((1 << p) - 1) % mod |
| 150 | + b := qmi(((1<<p)-2)%mod, (1<<(p-1))-1, mod) |
| 151 | + return a * b % mod |
| 152 | +} |
| 153 | + |
| 154 | +func qmi(a, k, p int) int { |
| 155 | + res := 1 |
| 156 | + for k != 0 { |
| 157 | + if k&1 == 1 { |
| 158 | + res = res * a % p |
| 159 | + } |
| 160 | + k >>= 1 |
| 161 | + a = a * a % p |
| 162 | + } |
| 163 | + return res |
| 164 | +} |
84 | 165 | ```
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85 | 166 |
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86 | 167 | ### **...**
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