結果
問題 | No.117 組み合わせの数 |
ユーザー | None |
提出日時 | 2021-03-26 06:11:57 |
言語 | PyPy3 (7.3.15) |
結果 |
WA
|
実行時間 | - |
コード長 | 5,648 bytes |
コンパイル時間 | 341 ms |
コンパイル使用メモリ | 82,304 KB |
実行使用メモリ | 252,844 KB |
最終ジャッジ日時 | 2024-05-05 16:43:48 |
合計ジャッジ時間 | 1,831 ms |
ジャッジサーバーID (参考情報) |
judge4 / judge2 |
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ソースコード
class Combination: def __init__(self, n_max, MOD=10 ** 9 + 7): """ PREP = O(n_max + log(MOD)) :param self.fac[n]: n! :param self.facinv[n]: 1/n! """ self.mod = MOD f = 1 self.fac = fac = [f] for i in range(1, n_max+1): f = f * i % MOD fac.append(f) f = pow(f, MOD - 2, MOD) self.facinv = facinv = [f] for i in range(n_max, 0, -1): f = f * i % MOD facinv.append(f) facinv.reverse() def __call__(self, n, r): if not 0 <= r <= n: return 0 return self.fac[n] * self.facinv[r] % self.mod * self.facinv[n-r] % self.mod def F(self, n): """ n! """ return self.fac[n] def C(self, n, r): if not 0 <= r <= n: return 0 return self.fac[n] * self.facinv[r] % self.mod * self.facinv[n-r] % self.mod def P(self, n, r): if not 0 <= r <= n: return 0 return self.fac[n] * self.facinv[n-r] % self.mod def H(self, n, r): """ (箱区別:〇 ボール区別:× 空箱:〇) 重複組み合わせ nHm """ if not 0 <= r <= n+r-1: return 0 return self.fac[n+r-1] * self.facinv[r] % self.mod * self.facinv[n-1] % self.mod def rising_factorial(self, n, r): """ 上昇階乗冪 n * (n+1) * ... * (n+r-1) """ return self.fac[n+r-1] * self.facinv[n-1] % self.mod def stirling_first(self, n, k): """ 第 1 種スターリング数 lru_cache を使うと O(nk) # k 要素を n 個の巡回列に分割する場合の数 """ if n == k: return 1 if k == 0: return 0 return (self.stirling_first(n-1, k-1) + (n-1)*self.stirling_first(n-1, k)) % self.mod def stirling_second(self, n, k): """ 第 2 種スターリング数 O(k + log(n)) """ if n == k: return 1 # n==k==0 のときのため return self.facinv[k] * sum((-1)**(k-m) * self.C(k, m) * pow(m, n, self.mod) for m in range(1, k+1)) % self.mod def grouping(self, n, k): """ (箱区別:× ボール区別:〇 空箱:×) 組み分け mSn。第二種スターリング数と添え字を交換したもの """ if n == k: return 1 # n==k==0 のときのため return self.facinv[n] * sum((-1)**(n-m) * self.C(n, m) * pow(m, k, self.mod) for m in range(1, n+1)) % self.mod def sum_groupiing(self, n, k): """ (箱区別:× ボール区別:〇 空箱:〇) 重複順列 Σ_(l=1,...,n) mSl """ return sum(self.grouping(n,m)for m in range(1, k+1)) % self.mod def balls_and_boxes(self, n, k): """ (箱区別:〇 ボール区別:〇 空箱:×) 組み分け mSn * n! O(k + log(n)) """ return sum((-1)**(n-m) * self.C(n, m) * pow(m, k, self.mod) for m in range(1, n+1)) % self.mod def bernoulli(self, n): """ ベルヌーイ数。べき乗和を求める際に必要(Faulhaber の定理。 lru_cache を使うと O(n**2 * log(mod)) """ if n == 0: return 1 if n % 2 and n >= 3: return 0 # 高速化 return (- pow(n+1, self.mod-2, self.mod) * sum(self.C(n+1, k) * self.bernoulli(k) % self.mod for k in range(n))) % self.mod def faulhaber(self, k, n): """ べき乗和 0^k + 1^k + ... + (n-1)^k bernoulli に lru_cache を使うと O(k**2 * log(mod)) bernoulli が計算済みなら O(k * log(mod)) """ return pow(k+1, self.mod-2, self.mod) * sum(self.C(k+1, j) * self.bernoulli(j) % self.mod * pow(n, k-j+1, self.mod) % self.mod for j in range(k+1)) % self.mod def lah(self, n, k): """ n 要素を k 個の空でない順序付き集合に分割する場合の数 O(1) """ return self.C(n-1, k-1) * self.fac[n] % self.mod * self.facinv[k] % self.mod def bell(self, n, k): """ n 要素を k グループ以下に分割する場合の数 O(k**2 + k*log(mod)) """ return sum(self.stirling_second(n, j) for j in range(1, k+1)) % self.mod def montmort(self, n): """ 順列を置換した数列のうち、ai != i となるような数列の数 """ return sum( (-1)**(k%2) * self.fac[n]*self.facinv[k] for k in range(2,n+1)) % self.mod class Combination2: """ without mod """ def __init__(self, n_max): f = 1 self.fac = fac = [f] for i in range(1, n_max+1): f = f * i fac.append(f) def __call__(self, n, r): if not 0 <= r <= n: return 0 return self.fac[n] // self.fac[r] // self.fac[n-r] def F(self, n): """ n! """ return self.fac[n] def C(self, n, r): if not 0 <= r <= n: return 0 return self.fac[n] // self.fac[r] // self.fac[n-r] def P(self, n, r): if not 0 <= r <= n: return 0 return self.fac[n] // self.fac[n-r] def H(self, n, r): """ (箱区別:〇 ボール区別:× 空箱:〇) 重複組み合わせ nHm """ if n==r==0: return 1 return self.fac[n+r-1] // self.fac[r] // self.fac[n-1] ############################################################################################## import sys input = sys.stdin.readline MOD = 10**9+7 C = Combination(3*10**6,MOD=MOD) for _ in range(int(input())): S=input().rstrip() c=S[0] n,m="","" flg=0 for s in S[2:-1]: if s!="," and flg==0: n+=s elif s==",": flg=1 else: m+=s n,m=int(n),int(m) if c=="C": print(C(n,m)) elif c=="P": print(C.P(n,m)) else: print(C.H(n,m))