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數學式化簡

核心知識點

把數學式轉「可預先處理、可維護、可分開算」的形式。


常見模型

所有不重複 pair 的乘積

\[ \sum_{i = 1}^{n} \sum_{j = i + 1}^{n} A_i A_j = \frac{(\sum_{i = 1}^{n} A_i)^2 - \sum_{i = 1}^{n} A_i ^ 2}{2} \]

證明:

不失一般性,考慮 \(A = [A_1, A_2, A_3, A_4]\),若把所有 (可重複) pair 的乘積寫下來,那會是:

A_1 * A_1, A_1 * A_2, A_1 * A_3, A_1 * A_4
A_2 * A_1, A_2 * A_2, A_2 * A_3, A_2 * A_4
A_3 * A_1, A_3 * A_2, A_3 * A_3, A_3 * A_4
A_4 * A_1, A_4 * A_2, A_4 * A_3, A_4 * A_4

則可以先去掉所有平方項 \(A_i^2\),再因為 \(A_iA_j = A_jA_i\),把剩下的 \(\div 2\) 就是答案。

同類項合併

若遇到需要枚舉 \(i \in [1, n], j \in [1, n]\) 的題型,通常可以藉由把公式中的「ii 項並一起, jj 項並一起」來把 \(O(n^2)\) 枚舉降至 \(O(n)\)

餘式定理轉取餘

通常與餘式定理與同餘相關的問題都可以轉成取餘的形式。詳細請見取餘

取餘轉公式

通常取餘可以轉成 \(i \mod j = i - \lfloor \frac{i}{j} \rfloor\)。詳細請見取餘

操作轉排列組合

有些複雜的數學公式可以轉成組合數的形式。詳細請見組合數


常見錯誤

TODO


代表題目

題目 重點
ABC452E You WILL Like Sigma Problem 取餘轉公式 + \(\sum\)

Agent Prompt

請你扮演這個知識點的老師,按照本文的介紹詮釋這個知識點。 若本文知識點有誤,請點出錯誤的地方並予以修正。