AT_arc037_d [ARC037D] Chaotic Polygons

题目描述

对于非负整数 $L$,$L$ 级的谢尔宾斯基垫片定义如下: - $0$ 级的谢尔宾斯基垫片是一个正三角形。 - $i$ 级($i \geq 1$)的谢尔宾斯基垫片,是对 $i-1$ 级谢尔宾斯基垫片中包含的 $3i-1$ 个正三角形分别进行如下操作后得到的图形: (操作)连接正三角形每条边的中点,在中心形成一个较小的正三角形。将该正三角形从图形中移除(这样,原来的正三角形被分割成 $3$ 个较小的正三角形)。 下图展示了 $0,1,2,3,4$ 级的谢尔宾斯基垫片。 ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/vjudge_pic/AT_arc037_d/5a357333ea00f1b1c9530fab93f43b77e64ac598.png) 给定正整数 $L$。考虑 $L$ 级谢尔宾斯基垫片中包含的 $3L$ 个正三角形的所有边。请计算由这些线段组成的所有简单多边形(即没有自交的多边形)的个数,并将结果对 $1,000,000,007$ 取模后输出。即使是相似的多边形,只要位置不同也要区分。 下图给出了需要计数的多边形和不需要计数的多边形的例子。 ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/vjudge_pic/AT_arc037_d/0cddd04506e34a3ef17fb2428dacca22017f1d6d.png)

输入格式

输入从标准输入按以下格式给出。 > $L$ - 第 $1$ 行给出整数 $L$,$1 \leq L \leq 10^5$。

输出格式

输出所求多边形的个数对 $1,000,000,007$ 取模的结果,并以换行符结尾。

说明/提示

### 样例解释 1 存在如下 $11$ 个简单多边形。 ![](http://arc037.contest.atcoder.jp/img/arc/037/ljlefijfewkjfwefk/D_sample1.png) 由 ChatGPT 4.1 翻译