#412532 (C++17) No.502 階乗を計算するだけ

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結果

問題	No.502 階乗を計算するだけ
ユーザー	beet
提出日時	2019-12-29 18:37:20
言語	C++17 (gcc 12.3.0 + boost 1.83.0)
結果	AC
実行時間	552 ms / 1,000 ms
コード長	9,786 bytes
コンパイル時間	3,851 ms
コンパイル使用メモリ	250,504 KB
実行使用メモリ	34,120 KB
最終ジャッジ日時	2024-11-06 08:15:41
合計ジャッジ時間	28,858 ms
ジャッジサーバーID （参考情報）	judge5 / judge2

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入力	結果	実行時間実行使用メモリ
testcase_00	AC	549 ms 33,988 KB
testcase_01	AC	547 ms 33,988 KB
testcase_02	AC	545 ms 33,988 KB
testcase_03	AC	544 ms 34,116 KB
testcase_04	AC	547 ms 33,996 KB
testcase_05	AC	550 ms 34,116 KB
testcase_06	AC	547 ms 33,992 KB
testcase_07	AC	547 ms 34,116 KB
testcase_08	AC	549 ms 33,988 KB
testcase_09	AC	547 ms 33,992 KB
testcase_10	AC	548 ms 33,992 KB
testcase_11	AC	547 ms 34,116 KB
testcase_12	AC	548 ms 33,984 KB
testcase_13	AC	548 ms 34,120 KB
testcase_14	AC	551 ms 33,988 KB
testcase_15	AC	550 ms 33,984 KB
testcase_16	AC	548 ms 33,988 KB
testcase_17	AC	547 ms 33,992 KB
testcase_18	AC	545 ms 34,116 KB
testcase_19	AC	546 ms 33,988 KB
testcase_20	AC	548 ms 34,116 KB
testcase_21	AC	542 ms 33,992 KB
testcase_22	AC	545 ms 34,120 KB
testcase_23	AC	543 ms 33,988 KB
testcase_24	AC	545 ms 34,120 KB
testcase_25	AC	545 ms 33,992 KB
testcase_26	AC	550 ms 33,988 KB
testcase_27	AC	551 ms 33,988 KB
testcase_28	AC	548 ms 34,116 KB
testcase_29	AC	547 ms 34,120 KB
testcase_30	AC	546 ms 33,984 KB
testcase_31	AC	548 ms 34,120 KB
testcase_32	AC	547 ms 33,992 KB
testcase_33	AC	552 ms 33,988 KB
testcase_34	AC	546 ms 33,984 KB
testcase_35	AC	548 ms 33,992 KB
testcase_36	AC	550 ms 34,116 KB
testcase_37	AC	549 ms 33,992 KB
testcase_38	AC	551 ms 33,996 KB
testcase_39	AC	549 ms 33,992 KB
testcase_40	AC	548 ms 34,120 KB
testcase_41	AC	550 ms 33,992 KB
testcase_42	AC	2 ms 6,816 KB
testcase_43	AC	2 ms 6,816 KB
testcase_44	AC	2 ms 6,816 KB
testcase_45	AC	2 ms 6,816 KB
testcase_46	AC	2 ms 6,816 KB
testcase_47	AC	2 ms 6,816 KB
testcase_48	AC	2 ms 6,816 KB
testcase_49	AC	2 ms 6,816 KB
testcase_50	AC	2 ms 6,816 KB
testcase_51	AC	2 ms 6,820 KB

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ソースコード

raw source code

#ifndef call_from_test
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#endif

#define call_from_test
#ifndef call_from_test
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#endif
//BEGIN CUT HERE
template<typename T,T MOD = 1000000007>
struct Mint{
  static constexpr T mod = MOD;
  T v;
  Mint():v(0){}
  Mint(signed v):v(v){}
  Mint(long long t){v=t%MOD;if(v<0) v+=MOD;}

  Mint pow(long long k){
    Mint res(1),tmp(v);
    while(k){
      if(k&1) res*=tmp;
      tmp*=tmp;
      k>>=1;
    }
    return res;
  }

  static Mint add_identity(){return Mint(0);}
  static Mint mul_identity(){return Mint(1);}

  Mint inv(){return pow(MOD-2);}

  Mint& operator+=(Mint a){v+=a.v;if(v>=MOD)v-=MOD;return *this;}
  Mint& operator-=(Mint a){v+=MOD-a.v;if(v>=MOD)v-=MOD;return *this;}
  Mint& operator*=(Mint a){v=1LL*v*a.v%MOD;return *this;}
  Mint& operator/=(Mint a){return (*this)*=a.inv();}

  Mint operator+(Mint a) const{return Mint(v)+=a;}
  Mint operator-(Mint a) const{return Mint(v)-=a;}
  Mint operator*(Mint a) const{return Mint(v)*=a;}
  Mint operator/(Mint a) const{return Mint(v)/=a;}

  Mint operator-() const{return v?Mint(MOD-v):Mint(v);}

  bool operator==(const Mint a)const{return v==a.v;}
  bool operator!=(const Mint a)const{return v!=a.v;}
  bool operator <(const Mint a)const{return v <a.v;}

  static Mint comb(long long n,int k){
    Mint num(1),dom(1);
    for(int i=0;i<k;i++){
      num*=Mint(n-i);
      dom*=Mint(i+1);
    }
    return num/dom;
  }
};
template<typename T,T MOD> constexpr T Mint<T, MOD>::mod;
template<typename T,T MOD>
ostream& operator<<(ostream &os,Mint<T, MOD> m){os<<m.v;return os;}
//END CUT HERE
#ifndef call_from_test

//INSERT ABOVE HERE
signed ABC127_E(){
  cin.tie(0);
  ios::sync_with_stdio(0);

  int h,w,k;
  cin>>h>>w>>k;
  using M = Mint<int>;

  M ans{0};
  for(int d=1;d<h;d++)
    ans+=M(d)*M(h-d)*M(w)*M(w);

  for(int d=1;d<w;d++)
    ans+=M(d)*M(w-d)*M(h)*M(h);

  ans*=M::comb(h*w-2,k-2);
  cout<<ans<<endl;
  return 0;
}
/*
  verified on 2019/06/12
  https://atcoder.jp/contests/abc127/tasks/abc127_e
*/

signed main(){
  //ABC127_E();
  return 0;
}
#endif

#ifndef call_from_test
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#endif
//BEGIN CUT HERE
template<typename T>
struct Rint{
  static T mod;
  static void set_mod(T nmod){mod=nmod;}

  T v;
  Rint():v(0){}
  Rint(signed v):v(v){}
  Rint(long long t){v=t%mod;if(v<0) v+=mod;}

  Rint pow(long long k){
    Rint res(1),tmp(v);
    while(k){
      if(k&1) res*=tmp;
      tmp*=tmp;
      k>>=1;
    }
    return res;
  }

  static Rint add_identity(){return Rint(0);}
  static Rint mul_identity(){return Rint(1);}

  Rint inv(){return pow(mod-2);}

  Rint& operator+=(Rint a){v+=a.v;if(v>=mod)v-=mod;return *this;}
  Rint& operator-=(Rint a){v+=mod-a.v;if(v>=mod)v-=mod;return *this;}
  Rint& operator*=(Rint a){v=1LL*v*a.v%mod;return *this;}
  Rint& operator/=(Rint a){return (*this)*=a.inv();}

  Rint operator+(Rint a) const{return Rint(v)+=a;}
  Rint operator-(Rint a) const{return Rint(v)-=a;}
  Rint operator*(Rint a) const{return Rint(v)*=a;}
  Rint operator/(Rint a) const{return Rint(v)/=a;}

  Rint operator-() const{return v?Rint(mod-v):Rint(v);}

  bool operator==(const Rint a)const{return v==a.v;}
  bool operator!=(const Rint a)const{return v!=a.v;}
  bool operator <(const Rint a)const{return v <a.v;}
};
template<typename T> T Rint<T>::mod;
template<typename T>
ostream& operator<<(ostream &os,Rint<T> m){os<<m.v;return os;}
//END CUT HERE
#ifndef call_from_test
signed main(){
  return 0;
}
#endif

#ifndef call_from_test
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

#define call_from_test
#include "../mod/mint.cpp"
#undef call_from_test

#endif
//BEGIN CUT HERE
constexpr int bmds(int x){
  const int v[] = {1012924417, 924844033, 998244353,
                   897581057, 645922817};
  return v[x];
}
constexpr int brts(int x){
  const int v[] = {5, 5, 3, 3, 3};
  return v[x];
}

template<int X>
struct NTT{
  static constexpr int md = bmds(X);
  static constexpr int rt = brts(X);
  using M = Mint<int, md>;
  vector< vector<M> > rts,rrts;

  void ensure_base(int n){
    if((int)rts.size()>=n) return;
    rts.resize(n);rrts.resize(n);
    for(int i=1;i<n;i<<=1){
      if(!rts[i].empty()) continue;
      M w=M(rt).pow((md-1)/(i<<1));
      M rw=w.inv();
      rts[i].resize(i);rrts[i].resize(i);
      rts[i][0]=M(1);rrts[i][0]=M(1);
      for(int k=1;k<i;k++){
        rts[i][k]=rts[i][k-1]*w;
        rrts[i][k]=rrts[i][k-1]*rw;
      }
    }
  }

  void ntt(vector<M> &as,bool f){
    int n=as.size();
    assert((n&(n-1))==0);
    ensure_base(n);

    for(int i=0,j=1;j+1<n;j++){
      for(int k=n>>1;k>(i^=k);k>>=1);
      if(i>j) swap(as[i],as[j]);
    }

    for(int i=1;i<n;i<<=1){
      for(int j=0;j<n;j+=i*2){
        for(int k=0;k<i;k++){
          M z=as[i+j+k]*(f?rrts[i][k]:rts[i][k]);
          as[i+j+k]=as[j+k]-z;
          as[j+k]+=z;
        }
      }
    }

    if(f){
      M tmp=M(n).inv();
      for(int i=0;i<n;i++) as[i]*=tmp;
    }
  }

  vector<M> multiply(vector<M> as,vector<M> bs){
    int need=as.size()+bs.size()-1;
    int sz=1;
    while(sz<need) sz<<=1;
    as.resize(sz,M(0));
    bs.resize(sz,M(0));

    ntt(as,0);ntt(bs,0);
    for(int i=0;i<sz;i++) as[i]*=bs[i];
    ntt(as,1);

    as.resize(need);
    return as;
  }

  vector<int> multiply(vector<int> as,vector<int> bs){
    vector<M> am(as.size()),bm(bs.size());
    for(int i=0;i<(int)am.size();i++) am[i]=M(as[i]);
    for(int i=0;i<(int)bm.size();i++) bm[i]=M(bs[i]);
    vector<M> cm=multiply(am,bm);
    vector<int> cs(cm.size());
    for(int i=0;i<(int)cs.size();i++) cs[i]=cm[i].v;
    return cs;
  }
};
template<int X> constexpr int NTT<X>::md;
template<int X> constexpr int NTT<X>::rt;
//END CUT HERE
#ifndef call_from_test
signed main(){
  return 0;
}
#endif

#ifndef call_from_test
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

#define call_from_test
#include "../mod/mint.cpp"
#include "numbertheoretictransform.cpp"
#undef call_from_test

#endif
//BEGIN CUT HERE
struct Garner{
  using ll = long long;
  static NTT<0> ntt0;
  static NTT<1> ntt1;
  static NTT<2> ntt2;

  static constexpr int pow(int a,int b,int md){
    int res=1;
    a=a%md;
    while(b){
      if(b&1) res=(ll)res*a%md;
      a=(ll)a*a%md;
      b>>=1;
    }
    return res;
  }

  static constexpr int inv(int x,int md){
    return pow(x,md-2,md);
  }

  inline void garner(int &c0,int c1,int c2,int m01,int MOD){
    static constexpr int r01=inv(ntt0.md,ntt1.md);
    static constexpr int r02=inv(ntt0.md,ntt2.md);
    static constexpr int r12=inv(ntt1.md,ntt2.md);

    c1=(ll)(c1-c0)*r01%ntt1.md;
    if(c1<0) c1+=ntt1.md;

    c2=(ll)(c2-c0)*r02%ntt2.md;
    c2=(ll)(c2-c1)*r12%ntt2.md;
    if(c2<0) c2+=ntt2.md;

    c0+=(ll)c1*ntt0.md%MOD;
    if(c0>=MOD) c0-=MOD;
    c0+=(ll)c2*m01%MOD;
    if(c0>=MOD) c0-=MOD;
  }

  inline void garner(vector< vector<int> > &cs,int MOD){
    int m01 =(ll)ntt0.md*ntt1.md%MOD;
    int sz=cs[0].size();
    for(int i=0;i<sz;i++) garner(cs[0][i],cs[1][i],cs[2][i],m01,MOD);
  }

  vector<int> multiply(vector<int> as,vector<int> bs,int MOD){
    vector< vector<int> > cs(3);
    cs[0]=ntt0.multiply(as,bs);
    cs[1]=ntt1.multiply(as,bs);
    cs[2]=ntt2.multiply(as,bs);
    size_t sz=as.size()+bs.size()-1;
    for(auto& v:cs) v.resize(sz);
    garner(cs,MOD);
    return cs[0];
  }

  template<typename T>
  decltype(auto) multiply(vector<T> am,
                          vector<T> bm){
    vector<int> as(am.size()),bs(bm.size());
    for(int i=0;i<(int)as.size();i++) as[i]=am[i].v;
    for(int i=0;i<(int)bs.size();i++) bs[i]=bm[i].v;
    vector<int> cs=multiply(as,bs,T::mod);
    vector<T> cm(cs.size());
    for(int i=0;i<(int)cm.size();i++) cm[i]=T(cs[i]);
    return cm;
  }
};
NTT<0> Garner::ntt0;
NTT<1> Garner::ntt1;
NTT<2> Garner::ntt2;
//END CUT HERE
#ifndef call_from_test
signed main(){
  return 0;
}
#endif


#undef call_from_test
//BEGIN CUT HERE
int factorial(long long n,int MOD){
  if(n>=MOD) return 0;
  Garner arb;
  using R = Rint<int>;
  R::set_mod(MOD);

  int d=1<<15;
  vector<R> fact(d*2+1,1),finv(d*2+1,1);
  for(int i=1;i<=d*2;i++) fact[i]=fact[i-1]*R(i);
  finv[d*2]=fact[d*2].inv();
  for(int i=d*2-1;i>=0;i--) finv[i]=finv[i+1]*R(i+1);

  vector<R> seq({1,d+1});
  seq.reserve(d+1);

  int sz=1;
  while(sz<d){
    vector<R> aux(sz,1);
    vector<R> f(sz*4,0),g(sz*4,0);
    for(int i=0;i<=sz;i++){
      f[i]=finv[i]*finv[sz-i]*seq[i];
      if(((sz+i)&1)&&(f[i].v!=0)) f[i]=-f[i];
    }

    vector<R> pf(f);
    vector<R> as;
    as.emplace_back(R(sz+1));
    as.emplace_back(R(sz)/R(d));
    as.emplace_back(R(sz)/R(d)+R(sz+1));

    for(int idx=0;idx<3;idx++){
      for(int i=0;i<sz*4;i++) f[i]=pf[i];
      for(int i=1;i<sz*2+2;i++)
        g[i]=(as[idx]-R(sz-i+1)).inv();
      f=arb.multiply(f,g);
      f.resize(sz*4);

      R prod=1;
      for(int i=0;i<=sz;i++) prod*=as[idx]-R(i);

      for(int i=0;i<=sz;i++){
        f[sz+i+1]*=prod;
        prod*=as[idx]+R(i+1);
        prod/=as[idx]-R(sz-i);
      }
      if(idx==0){
        for(int i=0;i<sz;i++)
          aux[i]=f[sz+i+1];
      }
      if(idx==1){
        for(int i=0;i<=sz;i++)
          seq[i]*=f[sz+i+1];
      }
      if(idx==2){
        for(int i=0;i<sz;i++)
          aux[i]*=f[sz+i+1];
      }
    }
    for(R x:aux) seq.emplace_back(x);
    sz<<=1;
  }

  using ll = long long;
  R res=1;
  int l=min((ll)d,(n+1)/d);
  for(ll i=0;i<l;i++) res*=seq[i];
  for(ll i=l*d+1;i<=n;i++) res*=R(i);
  return res.v;
}
//END CUT HERE
#ifndef call_from_test
//INSERT ABOVE HERE
signed YUKI_502(){
  const int MOD = 1e9+7;
  long long n;
  cin>>n;
  cout<<factorial(n,MOD)<<endl;
  return 0;
}
/*
  verified on 2019/12/17
  https://yukicoder.me/problems/no/502
*/

signed main(){
  YUKI_502();
  return 0;
}
#endif