管道取珠是小 X 很喜欢的一款游戏。在本题中,我们将考虑该游戏的一个简单改版。游戏画面如图 1 所示:
游戏初始时,左侧上下两个管道分别有一定数量的小球(有深色球和浅色球两种类型),而右侧输出管道为空。每一次操作,可以从左侧选择一个管道,并将该管道中最右侧的球推入右边输出管道。
例如:我们首先从下管道中移一个球到输出管道中,将得到图 2 所示的情况。
假设上管道中有 个球, 下管道中有 个球,则整个游戏过程需要进行 次操作,即将所有左侧管道中的球移入输出管道。最终 个球在输出管道中从右到左形成输出序列。
爱好数学的小 X 知道,他共有 种不同的操作方式,而不同的操作方式可能导致相同的输出序列。举个例子,对于图 3 所示的游戏情形:
我们用 A 表示浅色球,B 表示深色球。并设移动上管道右侧球的操作为 U,移动下管道右侧球的操作为 D,则共有 种不同的操作方式,分别为 UUD,UDU,DUU;最终在输出管道中形成的输出序列(从右到左)分别为 BAB,BBA,BBA。可以发现后两种操作方式将得到同样的输出序列。
假设最终可能产生的不同种类的输出序列共有 种,其中:第 种输出序列的产生方式(即不同的操作方式数目)有 个。聪明的小 X 早已知道,
因此,小 X 希望计算得到:
你能帮助他计算这个值么?由于这个值可能很大,因此只需要输出该值对 取模后的结果。