[ARC037D] Chaotic Polygons
题意翻译
如图描述了谢尔宾斯基三角形的生成过程,求第 $n$ 个谢尔宾斯基三角形中简单回路的数量,对 $10^9+7$ 取模。这里简单回路的要求是一笔画且不能经过相同的点。$1\le n\le10^5$。
注意:输出答案的时候一定要以换行结尾。
题目描述
[problemUrl]: https://atcoder.jp/contests/arc037/tasks/arc037_d
非負整数 $ L $ に対し、レベル $ L $ のシェルピンスキーのガスケットとは次のような図形である。
- レベル $ 0 $ のシェルピンスキーのガスケットとは、 $ 1 $ 個の正三角形である。
- レベル $ i $ ($ i $ $ ≧ $ $ 1 $) のシェルピンスキーのガスケットは、レベル $ i-1 $ のシェルピンスキーのガスケットに含まれる $ 3i-1 $ 個の正三角形それぞれに対して以下の操作を行って得られる図形である。
(操作) 正三角形の各辺の中点を結び、中心に小さな正三角形を作る。この正三角形を図形から取り除く(この結果、もとの正三角形は $ 3 $ つの小さな正三角形に分割される)。
以下にレベル $ 0,1,2,3,4 $ のシェルピンスキーのガスケットを図示する。
![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/vjudge_pic/AT_arc037_d/5a357333ea00f1b1c9530fab93f43b77e64ac598.png)
正整数 $ L $ が与えられる。レベル $ L $ のシェルピンスキーのガスケットに含まれる $ 3L $ 個の正三角形のすべての辺を考える。これらの線分から形成される単純多角形 (自己交差しない多角形) の個数を $ 1,000,000,007 $ で割った余りを求めよ。相似な多角形であっても位置が異なるものは区別する。
以下に数えるべき多角形とそうでないものの例を示す。
![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/vjudge_pic/AT_arc037_d/0cddd04506e34a3ef17fb2428dacca22017f1d6d.png)
输入输出格式
输入格式
入力は以下の形式で標準入力から与えられる。
> $ L $
- $ 1 $ 行目に、 整数 $ L $ ($ 1 $ $ ≦ $ $ L $ $ ≦ $ $ 105 $) が与えられる。
输出格式
標準出力に求める多角形の個数を $ 1,000,000,007 $ で割った余りを出力し、末尾で改行せよ。
输入输出样例
输入样例 #1
1
输出样例 #1
11
输入样例 #2
2
输出样例 #2
1033
输入样例 #3
3
输出样例 #3
30304092
输入样例 #4
123
输出样例 #4
853343829
说明
### Sample Explanation 1
以下の $ 11 $ 個の単純多角形が存在する。 !\[\](http://arc037.contest.atcoder.jp/img/arc/037/ljlefijfewkjfwefk/D\_sample1.png)