#345555 (Java21) No.827 総神童数

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問題	No.827 総神童数
ユーザー	Grenache
提出日時	2019-05-07 19:11:40
言語	Java21 (openjdk 21)
結果	AC
実行時間	708 ms / 2,000 ms
コード長	10,638 bytes
コンパイル時間	4,137 ms
コンパイル使用メモリ	77,504 KB
実行使用メモリ	87,476 KB
最終ジャッジ日時	2023-09-14 16:28:59
合計ジャッジ時間	21,083 ms
ジャッジサーバーID （参考情報）	judge12 / judge11

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入力	結果	実行時間実行使用メモリ
testcase_00	AC	47 ms 49,532 KB
testcase_01	AC	47 ms 49,636 KB
testcase_02	AC	47 ms 49,208 KB
testcase_03	AC	47 ms 49,224 KB
testcase_04	AC	47 ms 49,468 KB
testcase_05	AC	48 ms 49,476 KB
testcase_06	AC	47 ms 49,368 KB
testcase_07	AC	47 ms 49,352 KB
testcase_08	AC	47 ms 49,452 KB
testcase_09	AC	670 ms 87,136 KB
testcase_10	AC	316 ms 65,964 KB
testcase_11	AC	88 ms 52,128 KB
testcase_12	AC	200 ms 57,644 KB
testcase_13	AC	556 ms 81,296 KB
testcase_14	AC	111 ms 53,300 KB
testcase_15	AC	318 ms 65,896 KB
testcase_16	AC	612 ms 82,036 KB
testcase_17	AC	666 ms 87,476 KB
testcase_18	AC	371 ms 68,428 KB
testcase_19	AC	704 ms 86,716 KB
testcase_20	AC	567 ms 79,236 KB
testcase_21	AC	467 ms 77,220 KB
testcase_22	AC	595 ms 81,484 KB
testcase_23	AC	81 ms 51,368 KB
testcase_24	AC	630 ms 84,408 KB
testcase_25	AC	505 ms 79,340 KB
testcase_26	AC	636 ms 83,576 KB
testcase_27	AC	462 ms 73,676 KB
testcase_28	AC	490 ms 77,180 KB
testcase_29	AC	439 ms 73,016 KB
testcase_30	AC	194 ms 57,924 KB
testcase_31	AC	362 ms 66,028 KB
testcase_32	AC	347 ms 65,848 KB
testcase_33	AC	701 ms 86,356 KB
testcase_34	AC	688 ms 86,796 KB
testcase_35	AC	345 ms 66,184 KB
testcase_36	AC	447 ms 77,516 KB
testcase_37	AC	502 ms 79,592 KB
testcase_38	AC	708 ms 85,400 KB

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ソースコード

raw source code

import java.io.*;
import java.util.*;


public class Main_yukicoder827 {

	private static Scanner sc;
	private static Printer pr;

	private static void solve() {
		final int MOD = 1_000_000_007;

		int n = sc.nextInt();

		List<List<Integer>> edges = new ArrayList<>(n);
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			edges.add(new ArrayList<>());
		}
		
		for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
			int u = sc.nextInt() - 1;
			int v = sc.nextInt() - 1;
			
			edges.get(u).add(v);
			edges.get(v).add(u);
		}

		int root = 0;
		int[] d = new int[n];
		boolean[] used = new boolean[n];
		used[root] = true;
		Deque<Integer> st = new ArrayDeque<>();
		st.push(root);
		while (!st.isEmpty()) {
			int e = st.pop();
			
			for (int next : edges.get(e)) {
				if (used[next]) {
					continue;
				}
				
				d[next] = d[e] + 1;
				used[next] = true;
				st.push(next);
			}
		}

		PC pc = new PC(n, MOD);

		int[] cnt = new int[n];
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			cnt[d[i]]++;
		}
		
//		pr.println(Arrays.toString(d));
//		pr.println(Arrays.toString(cnt));

		long ans = 0;
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			if (cnt[i] == 0) {
				continue;
			}
			
//			long tmp = 0;
//			for (int j = 1; j <= n; j++) {
//				tmp += pc.C(j - 1, i);
//				tmp %= MOD;
//			}
			long tmp = pc.C(n, i + 1);
			tmp *= pc.fact[i];
			tmp %= MOD;
			tmp *= pc.fact[n - i - 1];
			tmp %= MOD;
			tmp *= cnt[i];
			tmp %= MOD;
			
			ans += tmp;
			ans %= MOD;
		}

		pr.println(ans);
	}

	/**
	 * 組合せの数、順列、重複組み合わせなどを求める
	 * MOD による剰余を返す
	 */
    static class PC {
    	/** 除数。素数であることが基本的に必要(逆元をフェルマーの小定理で求めているため) */
    	int MOD;
    	/** 階乗 {@code fact[i]=i! % MOD} */
    	long[] fact;
    	/** 階乗の逆元 {@code ifact[i]=1/i! % MOD} */
    	long[] ifact;

    	/**
    	 * size を引数の上限とし、MOD を除数として剰余を取るインスタンスを返す
    	 * O(size) の事前処理が必要
    	 * 
    	 * @param size 主なメソッドの引数の上限値
    	 * @param MOD 除数
    	 */
    	PC(int size, int MOD) {
    		this.MOD = MOD;

    		fact = new long[size + 1];
    		fact[0] = 1;
    		for (int i = 1; i <= size; i++) {
    			fact[i] = fact[i - 1] * i % MOD;
    		}

    		ifact = new long[size + 1];

    		int loop = MOD - 2;
    		long x = fact[size];
    		ifact[size] = 1;
    		while (loop > 0) {
    			if (loop % 2 == 1) {
    				ifact[size] = ifact[size] * x % MOD;
    			}
    			x = x * x % MOD;
    			loop /= 2;
    		}

    		for (int i = size - 1; i >= 0; i--) {
    			ifact[i] = ifact[i + 1] * (i + 1) % MOD;
    		}

    	}

    	/**
    	 * 組合せの数 nCr を返す
    	 * O(1)
    	 * 
    	 * @param n {@literal 0<=n<=size}
    	 * @param r {@literal r>=0}
    	 * @return nCr の値(MOD による剰余)
    	 */
    	int C(int n, int r) {
    		if (r > n) {
    			return 0;
    		}

    		return (int)(((fact[n] * ifact[n - r]) % MOD) * ifact[r] % MOD);
    	}

    	// 
    	/**
    	 * 順列 nPr を返す
    	 * O(1)
    	 * 
    	 * @param n {@literal 0<=n<=size}
    	 * @param r {@literal r>=0}
    	 * @return nPr の値(MOD による剰余)
    	 */
    	int P(int n, int r) {
    		if (r > n) {
    			return 0;
    		}

    		return (int)((fact[n] * ifact[n -r]) % MOD);
    	}

    	/**
    	 * 重複組み合わせ nHr を返す
    	 * 異なるn種のものから重複を許してr個を選ぶ場合の数
    	 * 0個の種類もあり得る
    	 * O(1)
    	 * 
    	 * @param n {@literal 0<=n+r-1<=size}(他と上限が異なる)
    	 * @param r {@literal r>=0}
    	 * @return nHr の値(MOD による剰余)
    	 */
    	int H(int n, int r) {
    		if (n == 0 && r == 0) {
    			return 1;
    		}

    		return C(n + r - 1, r);
    	}

    	/**
    	 * 組合せの数 nCr を返す(nが大きいとき)
    	 * O(r)
    	 * 
    	 * @param n {@literal n>=0}(上限はなくlongの範囲内であればよい)
    	 * @param r {@literal 0<=r<=size}
    	 * @return nCr の値(MOD による剰余)
    	 */
    	int C2(long n, int r) {
    		long ret = ifact[r];
    		for (int i = 1; i <= r; i++) {
    			long tmp = (n - r + i) % MOD;
    			ret = (ret * tmp) % MOD;
    		}

    		return (int)ret;
    	}

    	/**
    	 * 第2種スターリング数 S(n,r) を返す
    	 * n人をちょうどr個のグループに分ける(グループの区別はなし)
    	 * グループの区別をする場合はr!S(n,r)。全射の場合の数と同義
    	 * O(r log n)
    	 * 
    	 * @param n {@literal n>=0}(上限はなくlongの範囲内であればよい)
    	 * @param r {@literal 0<=r<=size}
    	 * @return S(n,r) の値(MOD による剰余)
    	 */
    	int S(long n, int r) {
    		//全射の場合の数を包除原理を使って求めて、1/r!をかける。
    		long ret = 0;
    		for (int i = 1; i <= r; i++) {
    			long tmp = (r - i) % 2 == 0 ? 1 : -1;
    			tmp *= pow(i, n) * C(r, i) % MOD;
    			ret = (ret + tmp + MOD) % MOD;
    		}
    		ret = ret * ifact[r] % MOD;

    		return (int)ret;
    	}

    	/**
    	 * 繰り返し二乗法によるべき乗 {@code a^n % MOD} を返す
    	 * O(log n)
    	 * 
    	 * @param a 底
    	 * @param n べき指数
    	 * @return a^n の値(MOD による剰余)
    	 */
    	long pow(int a, long n) {
    		long loop = n;
    		long ret = 1;
    		long x = a;
    		while (loop > 0) {
    			if (loop % 2 == 1) {
    				ret = ret * x % MOD;
    			}
    			x = x * x % MOD;
    			loop /= 2;
    		}

    		return ret;
    	}

    	private final static int LIMIT = 66;
    	private static int to;
    	private static long[][] cache;

    	/**
    	 * 組合せの数 nCr を返す(MODによる剰余なし)
    	 * パスカルの三角形によって求める
    	 * 限界：n=66 : 66C33=7_219_428_434_016_265_740
    	 * O(n^2)
    	 * 
    	 * @param n {@literal 0<=n<=66}
    	 * @param r {@literal 0<=r}
    	 * @return nCr の値
    	 * @throws IllegalArgumentException {@literal n>66}の場合
    	 */
    	static long CLong(int n, int r) {
    		if (r > n) {
    			return 0;
    		}

    		if (n > LIMIT) {
    			throw new IllegalArgumentException(Integer.toString(n));
    		}

    		if (cache == null) {
    			cache = new long[LIMIT + 1][];
    			cache[0] = new long[1];
    			cache[0][0] = 1;
    			to = 0;
    		}

    		if (cache[n] == null) {
    			for (int i = to + 1; i <= n; i++) {
    				cache[i] = new long[i + 1];
    				for (int j = 0; j <= i; j++) {
    					if (j == 0 || j == i) {
    						cache[i][j] = 1;
    					} else {
    						if (Long.MAX_VALUE - cache[i - 1][j - 1] < cache[i - 1][j]) {
    			    			throw new IllegalArgumentException("Overflow");
    						} else {
    							cache[i][j] = cache[i - 1][j - 1] + cache[i - 1][j];
    						}
    					}
    				}
    			}
    			to = n;
    		}

    		return cache[n][r];
    	}
    }

	// ---------------------------------------------------
	public static void main(String[] args) {
		sc = new Scanner(System.in);
		pr = new Printer(System.out);
			
		solve();
			
		pr.close();
		sc.close();
	}

	static class Scanner {
		BufferedReader br;

		Scanner (InputStream in) {
			br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
		}

		private boolean isPrintable(int ch) {
			return ch >= '!' && ch <= '~';
		}

		private boolean isCRLF(int ch) {
			return ch == '\n' || ch == '\r' || ch == -1;
		}

		private int nextPrintable() {
			try {
				int ch;
				while (!isPrintable(ch = br.read())) {
					if (ch == -1) {
						throw new NoSuchElementException();
					}
				}

				return ch;
			} catch (IOException e) {
				throw new NoSuchElementException();
			}
		}

		String next() {
			try {
				int ch = nextPrintable();
				StringBuilder sb = new StringBuilder();
				do {
					sb.appendCodePoint(ch);
				} while (isPrintable(ch = br.read()));

				return sb.toString();
			} catch (IOException e) {
				throw new NoSuchElementException();
			}
		}

		int nextInt() {
			try {
				// parseInt from Integer.parseInt()
				boolean negative = false;
				int res = 0;
				int limit = -Integer.MAX_VALUE;
				int radix = 10;

				int fc = nextPrintable();
				if (fc < '0') {
					if (fc == '-') {
						negative = true;
						limit = Integer.MIN_VALUE;
					} else if (fc != '+') {
						throw new NumberFormatException();
					}
					fc = br.read();
				}
				int multmin = limit / radix;

				int ch = fc;
				do {
					int digit = ch - '0';
					if (digit < 0 || digit >= radix) {
						throw new NumberFormatException();
					}
					if (res < multmin) {
						throw new NumberFormatException();
					}
					res *= radix;
					if (res < limit + digit) {
						throw new NumberFormatException();
					}
					res -= digit;

				} while (isPrintable(ch = br.read()));

				return negative ? res : -res;
			} catch (IOException e) {
				throw new NoSuchElementException();
			}
		}

		long nextLong() {
			try {
				// parseLong from Long.parseLong()
				boolean negative = false;
				long res = 0;
				long limit = -Long.MAX_VALUE;
				int radix = 10;

				int fc = nextPrintable();
				if (fc < '0') {
					if (fc == '-') {
						negative = true;
						limit = Long.MIN_VALUE;
					} else if (fc != '+') {
						throw new NumberFormatException();
					}
					fc = br.read();
				}
				long multmin = limit / radix;

				int ch = fc;
				do {
					int digit = ch - '0';
					if (digit < 0 || digit >= radix) {
						throw new NumberFormatException();
					}
					if (res < multmin) {
						throw new NumberFormatException();
					}
					res *= radix;
					if (res < limit + digit) {
						throw new NumberFormatException();
					}
					res -= digit;

				} while (isPrintable(ch = br.read()));

				return negative ? res : -res;
			} catch (IOException e) {
				throw new NoSuchElementException();
			}
		}

		float nextFloat() {
			return Float.parseFloat(next());
		}

		double nextDouble() {
			return Double.parseDouble(next());
		}

		String nextLine() {
			try {
				int ch;
				while (isCRLF(ch = br.read())) {
					if (ch == -1) {
						throw new NoSuchElementException();
					}
				}
				StringBuilder sb = new StringBuilder();
				do {
					sb.appendCodePoint(ch);
				} while (!isCRLF(ch = br.read()));

				return sb.toString();
			} catch (IOException e) {
				throw new NoSuchElementException();
			}
		}

		void close() {
			try {
				br.close();
			} catch (IOException e) {
//				throw new NoSuchElementException();
			}
		}
	}

	static class Printer extends PrintWriter {
		Printer(OutputStream out) {
			super(out);
		}
	}
}