Problem:
Problem F: １０歳の動的計画

ある日の夕方。いつものようにあなたが居間でテレビを見ていると、小学５年生の妹から相談を持ち
かけられた。話を聞いてみると、今日学校で出された算数の問題が難しくて理解できなかったので、
あなたに解き方を教えてほしいのだという。

妹を悩ませている問題は、「道が碁盤目状に通っている街において、家(0, 0) から学校(N, M) まで最短距離で進む方法は何通りあるか？」というものだった。もちろん、あなたにとっては赤子の手をひねるよりも簡単な問題である。すぐに上のような図を書いて「家(0, 0) から順番に足し算していけば解けるよ」と教えてあげた。

ところが、それを聞いてもまだ、妹はなにやら下を向いて考えこんでいる。あなたは、自分の説明の
仕方が悪かったのだろうかと思ったが、どうやらそうではないらしい。

たっぷり３分ほど悩んでいただろうか。妹は、おもむろに顔を上げると、あなたに向かってこう言っ
た。

「でも、わたしだったら、きっと学校に行く途中でK 回くらい寄り道しちゃうだろうな……。ねぇお
兄ちゃん、そうすると答えは何通りになるの？」

さあ大変だ。兄の威厳を保つため、なんとしてもこの問題に答えねば。

この問題を定式化すると、次のようになる。

点(0, 0) から点(N, M) まで、碁盤目状の道を通って進む方法は何通りあるか答えよ。

基本的には右か上に１マス進むが、途中で、ちょうどK 回だけ寄り道をする。

「寄り道をする」とは、左か下に１マス進むことである。

K 回の寄り道をすませていない場合、いったん点(N, M) に着いた後でも歩き続ける。途中で点(0, 0) に戻ってくる場合もある。

家はこの街の隅に建っているので、X 座標またはY 座標が負になるような点に入ることはできない。

しかし、X 座標がN より大きな点、または、Y 座標がM より大きな点には入ることができる。

Input

N M K

入力の１行目には、整数N（1 ≤ N ≤ 100,000）と整数M（1 ≤ M ≤ 100,000）と整数K（0 ≤ K ≤ 10,000）が、この順に空白区切りで書かれている。整数N は学校のX 座標を、整数M は学校のY座標を、整数K は寄り道の回数をあらわす。

Output

点(0, 0) から点(N, M) まで、K 回の寄り道をして進む方法。その総数を1,000,000,007 で割った余りを出力せよ。なお1,000,000,007 は素数である。

Sample Input 1

6 4 0

Sample Output 1

210

Sample Input 2

3 3 1

Sample Output 2

448

Sample Input 3

124 218 367

Sample Output 3

817857665

Solution in C++11 (judge verdict: Accepted)

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
#define rep(i,n) for(int i=0;i<(n);++i)
#define rep1(i,n) for(int i=1;i<=(n);++i)
#define all(c) (c).begin(),(c).end()
typedef long long ll;
ll f[220001],mod=1e9+7;
ll extgcd(ll a,ll b,ll &x,ll &y){
	if(b==0){
		x=a,y=0;
		return a;
	}
	ll d=extgcd(b,a%b,x,y),xx=y,yy=((x-a/b*y)%mod+mod)%mod;
	x=xx,y=yy;
	return d;
}
ll inv(ll a){
	ll x,y;
	extgcd(a,mod,x,y);
	return x;
}
ll comb(int a,int b){
	if(b==-1) return 0;
	return f[a]*inv(f[a-b])%mod*inv(f[b])%mod;
}
int main(){
	f[0]=1;
	rep1(i,220000) f[i]=f[i-1]*i%mod;
	int n,m,k;
	ll ans=0;
	scanf("%d%d%d",&n,&m,&k);
	rep(kx,k+1){
		int ky=k-kx;
		ans+=(comb(n+2*kx,kx)-comb(n+2*kx,kx-1)+mod)*(comb(m+2*ky,ky)-comb(m+2*ky,ky-1)+mod)%mod*comb(n+m+2*k,n+kx*2)%mod;
		ans%=mod;
	}
	printf("%lld\n",ans);
	return 0;
}