結果
問題 | No.2135 C5 |
ユーザー | ecottea |
提出日時 | 2022-11-27 05:22:08 |
言語 | C++14 (gcc 12.3.0 + boost 1.83.0) |
結果 |
TLE
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実行時間 | - |
コード長 | 26,086 bytes |
コンパイル時間 | 5,528 ms |
コンパイル使用メモリ | 273,116 KB |
実行使用メモリ | 380,288 KB |
最終ジャッジ日時 | 2024-10-03 14:03:35 |
合計ジャッジ時間 | 17,141 ms |
ジャッジサーバーID (参考情報) |
judge1 / judge4 |
(要ログイン)
テストケース
テストケース表示入力 | 結果 | 実行時間 実行使用メモリ |
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ソースコード
#ifndef HIDDEN_IN_VS // 折りたたみ用 // 警告の抑制 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS // ライブラリの読み込み #include <bits/stdc++.h> using namespace std; // 型名の短縮 using ll = long long; // -2^63 ~ 2^63 = 9 * 10^18(int は -2^31 ~ 2^31 = 2 * 10^9) using pii = pair<int, int>; using pll = pair<ll, ll>; using pil = pair<int, ll>; using pli = pair<ll, int>; using vi = vector<int>; using vvi = vector<vi>; using vvvi = vector<vvi>; using vl = vector<ll>; using vvl = vector<vl>; using vvvl = vector<vvl>; using vb = vector<bool>; using vvb = vector<vb>; using vvvb = vector<vvb>; using vc = vector<char>; using vvc = vector<vc>; using vvvc = vector<vvc>; using vd = vector<double>; using vvd = vector<vd>; using vvvd = vector<vvd>; template <class T> using priority_queue_rev = priority_queue<T, vector<T>, greater<T>>; using Graph = vvi; // 定数の定義 const double PI = acos(-1); const vi DX = { 1, 0, -1, 0 }; // 4 近傍(下,右,上,左) const vi DY = { 0, 1, 0, -1 }; int INF = 1001001001; ll INFL = 4004004004004004004LL; double EPS = 1e-12; // 入出力高速化 struct fast_io { fast_io() { cin.tie(nullptr); ios::sync_with_stdio(false); cout << fixed << setprecision(18); } } fastIOtmp; // 汎用マクロの定義 #define all(a) (a).begin(), (a).end() #define sz(x) ((int)(x).size()) #define lbpos(a, x) (int)distance((a).begin(), std::lower_bound(all(a), x)) #define ubpos(a, x) (int)distance((a).begin(), std::upper_bound(all(a), x)) #define Yes(b) {cout << ((b) ? "Yes\n" : "No\n");} #define rep(i, n) for(int i = 0, i##_len = int(n); i < i##_len; ++i) // 0 から n-1 まで昇順 #define repi(i, s, t) for(int i = int(s), i##_end = int(t); i <= i##_end; ++i) // s から t まで昇順 #define repir(i, s, t) for(int i = int(s), i##_end = int(t); i >= i##_end; --i) // s から t まで降順 #define repe(v, a) for(const auto& v : (a)) // a の全要素(変更不可能) #define repea(v, a) for(auto& v : (a)) // a の全要素(変更可能) #define repb(set, d) for(int set = 0; set < (1 << int(d)); ++set) // d ビット全探索(昇順) #define repp(a) sort(all(a)); for(bool a##_perm = true; a##_perm; a##_perm = next_permutation(all(a))) // a の順列全て(昇順) #define smod(n, m) ((((n) % (m)) + (m)) % (m)) // 非負mod #define uniq(a) {sort(all(a)); (a).erase(unique(all(a)), (a).end());} // 重複除去 #define EXIT(a) {cout << (a) << endl; exit(0);} // 強制終了 // 汎用関数の定義 template <class T> inline ll pow(T n, int k) { ll v = 1; rep(i, k) v *= n; return v; } template <class T> inline bool chmax(T& M, const T& x) { if (M < x) { M = x; return true; } return false; } // 最大値を更新(更新されたら true を返す) template <class T> inline bool chmin(T& m, const T& x) { if (m > x) { m = x; return true; } return false; } // 最小値を更新(更新されたら true を返す) // 演算子オーバーロード template <class T, class U> inline istream& operator>>(istream& is, pair<T, U>& p) { is >> p.first >> p.second; return is; } template <class T> inline istream& operator>>(istream& is, vector<T>& v) { repea(x, v) is >> x; return is; } template <class T> inline vector<T>& operator--(vector<T>& v) { repea(x, v) --x; return v; } template <class T> inline vector<T>& operator++(vector<T>& v) { repea(x, v) ++x; return v; } // 手元環境(Visual Studio) #ifdef _MSC_VER #include "local.hpp" // 提出用(gcc) #else inline int popcount(int n) { return __builtin_popcount(n); } inline int popcount(ll n) { return __builtin_popcountll(n); } inline int lsb(int n) { return n != 0 ? __builtin_ctz(n) : -1; } inline int lsb(ll n) { return n != 0 ? __builtin_ctzll(n) : -1; } inline int msb(int n) { return n != 0 ? (31 - __builtin_clz(n)) : -1; } inline int msb(ll n) { return n != 0 ? (63 - __builtin_clzll(n)) : -1; } #define gcd __gcd #define dump(...) #define dumpel(v) #define dump_list(v) #define dump_list2D(v) #define input_from_file(f) #define output_to_file(f) #define Assert(b) { if (!(b)) while (1) cout << "OLE"; } #endif #endif // 折りたたみ用 //--------------AtCoder 専用-------------- #include <atcoder/all> using namespace atcoder; //using mint = modint1000000007; using mint = modint998244353; //using mint = modint; // mint::set_mod(m); istream& operator>>(istream& is, mint& x) { ll x_; is >> x_; x = x_; return is; } ostream& operator<<(ostream& os, const mint& x) { os << x.val(); return os; } using vm = vector<mint>; using vvm = vector<vm>; using vvvm = vector<vvm>; //---------------------------------------- //【階乗など(法が大きな素数)】 /* * Factorial_mint(int n_max) : O(n_max) * n_max! まで計算可能として初期化する. * * mint factorial(int n) : O(1) * n! を返す. * * mint factorial_inv(int n) : O(1) * 1 / n! を返す. * * mint inv(int n) : O(1) * 1 / n を返す. * * mint permutation(int n, int r) : O(1) * 順列の数 nPr を返す. * * mint binomial(int n, int r) : O(1) * 二項係数 nCr を返す. * * mint multinomial(vi rs) : O(|rs|) * 多項係数 nC[rs] を返す.(n = Σrs) */ class Factorial_mint { // 階乗,階乗の逆数,逆数の値を保持するテーブル int n_max; vm fac, fac_inv; public: // n! までの階乗とその逆数を前計算しておく.O(n) Factorial_mint(int n) : n_max(n), fac(n + 1), fac_inv(n + 1) { // verify : https://atcoder.jp/contests/dwacon6th-prelims/tasks/dwacon6th_prelims_b fac[0] = 1; repi(i, 1, n) fac[i] = fac[i - 1] * i; fac_inv[n] = fac[n].inv(); repir(i, n - 1, 0) fac_inv[i] = fac_inv[i + 1] * (i + 1); } Factorial_mint() : n_max(0) {} // ダミー // n! を返す.O(1) mint factorial(int n) const { // verify : https://atcoder.jp/contests/dwacon6th-prelims/tasks/dwacon6th_prelims_b Assert(0 <= n && n <= n_max); return fac[n]; } // 1 / n! を返す.O(1) mint factorial_inv(int n) const { // verify : https://atcoder.jp/contests/dwacon6th-prelims/tasks/dwacon6th_prelims_b Assert(0 <= n && n <= n_max); return fac_inv[n]; } // 1 / n を返す.O(1) mint inv(int n) const { // verify : https://atcoder.jp/contests/exawizards2019/tasks/exawizards2019_d Assert(0 < n && n <= n_max); return fac[n - 1] * fac_inv[n]; } // 順列の数 nPr を返す.O(1) mint permutation(int n, int r) const { Assert(n <= n_max); if (r < 0 || n - r < 0) return 0; return fac[n] * fac_inv[n - r]; } // 二項係数 nCr を返す.O(1) mint binomial(int n, int r) const { // verify : https://atcoder.jp/contests/abc034/tasks/abc034_c Assert(n <= n_max); if (r < 0 || n - r < 0) return 0; return fac[n] * fac_inv[r] * fac_inv[n - r]; } // 多項係数 nC[r] を返す.O(|r|) mint multinomial(const vi& rs) const { if (*min_element(all(rs)) < 0) return 0; int n = accumulate(all(rs), 0); Assert(n <= n_max); mint res = fac[n]; repe(r, rs) res *= fac_inv[r]; return res; } }; //【有向サイクルによる頂点分割の数え上げ】O(n m) /* * 各 i∈[0..n], j∈[0..m] について,頂点 [0..i) を * j 個の長さ 1 以上の有向サイクルに分割する方法の数を S1[i][j] に格納し S1 を返す. */ vvm directed_cycle_decomposition(int n, int m) { //【方法】 // 頂点の有向サイクルへの分割は,置換の巡回置換の積への分解と等価である. // よって S1[i][j] は第 1 種スターリング数に等しい. // S1[i][j] : 頂点 [0..i) を j 個の長さ 1 以上の有向サイクルに分割する方法の数 vvm S1(n + 1, vm(m + 1)); S1[0][0] = 1; repi(i, 1, n) repi(j, 1, m) { // 頂点 i-1 を,既存の有向サイクルのある頂点の直後に挿入する場合 S1[i][j] += S1[i - 1][j] * (i - 1); // 頂点 i-1 を,単独で長さ 1 の有向サイクルとする場合 S1[i][j] += S1[i - 1][j - 1]; } return S1; } void check_directed_cycle_decomposition() { int n = 10, m = 10; auto res = directed_cycle_decomposition(n, m); dumpel(res); exit(0); } /* 0: 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1: 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2: 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 3: 0 2 3 1 0 0 0 0 0 0 0 4: 0 6 11 6 1 0 0 0 0 0 0 5: 0 24 50 35 10 1 0 0 0 0 0 6: 0 120 274 225 85 15 1 0 0 0 0 7: 0 720 1764 1624 735 175 21 1 0 0 0 8: 0 5040 13068 13132 6769 1960 322 28 1 0 0 9: 0 40320 109584 118124 67284 22449 4536 546 36 1 0 10: 0 362880 1026576 1172700 723680 269325 63273 9450 870 45 1 */ //【有向パスによる頂点分割の数え上げ】O(n m) /* * 各 i∈[0..n], j∈[0..m] について,頂点 [0..i) を * j 個の長さ 0 以上の有向パスに分割する方法の数を res[i][j] に格納し res を返す. */ vvm directed_path_decomposition(int n, int m) { // res[i][j] : 頂点 [0..i) を j 個の長さ 0 以上の有向パスに分割する方法の数 vvm res(n + 1, vm(m + 1)); res[0][0] = 1; repi(i, 1, n) repi(j, 1, m) { // 頂点 i-1 を,既存の有向パスの先頭またはある頂点の直後に挿入する場合 res[i][j] += res[i - 1][j] * (i - 1 + j); // 頂点 i-1 を,単独で長さ 0 の有向パスとする場合 res[i][j] += res[i - 1][j - 1]; } return res; } void check_directed_path_decomposition() { int n = 10, m = 10; auto res = directed_path_decomposition(n, m); dumpel(res); // http://oeis.org/A105278 Factorial_mint fm(n); repi(i, 1, n) repi(j, 1, m) { mint res = fm.binomial(i - 1, j - 1) * fm.factorial(i) * fm.factorial_inv(j); cout << res << (j < m ? " " : "\n"); } exit(0); } /* 0: 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1: 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2: 0 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 3: 0 6 6 1 0 0 0 0 0 0 0 4: 0 24 36 12 1 0 0 0 0 0 0 5: 0 120 240 120 20 1 0 0 0 0 0 6: 0 720 1800 1200 300 30 1 0 0 0 0 7: 0 5040 15120 12600 4200 630 42 1 0 0 0 8: 0 40320 141120 141120 58800 11760 1176 56 1 0 0 9: 0 362880 1451520 1693440 846720 211680 28224 2016 72 1 0 10: 0 3628800 16329600 21772800 12700800 3810240 635040 60480 3240 90 1 */ //【有向パスによる頂点分割の数え上げ(長さ 1 以上)】O(n m^2) /* * 各 i∈[0..n], j∈[0..m] について,頂点 [0..i) を * j 個の長さ 1 以上の有向パスに分割する方法の数を res[i][j] に格納し res を返す. */ vvm directed_path1_decomposition_TLE(int n, int m) { // dp[i][j0][j] : 頂点 [0..i) を j0 個の長さ 0 の有向パスと, // j 個の長さ 1 以上の有向パスに分割する方法の数 vvvm dp(n + 1, vvm(m + 1, vm(m + 1))); dp[0][0][0] = 1; // 配る DP rep(i, n) repi(j0, 0, i) repi(j, 0, i - j0) { // 頂点 i を,既存の長さ 0 の有向パスに挿入する場合 if (j0 - 1 >= 0 && j + 1 <= m) dp[i + 1][j0 - 1][j + 1] += dp[i][j0][j] * 2 * j0; // 頂点 i を,既存の長さ 1 以上の有向パスに挿入する場合 if (j > 0) dp[i + 1][j0][j] += dp[i][j0][j] * (i - j0 + j); // 頂点 i を,単独で長さ 0 の有向パスとする場合 if (j0 + 1 <= m) dp[i + 1][j0 + 1][j] += dp[i][j0][j]; } vvm res(n + 1, vm(m + 1)); repi(i, 0, n) repi(j, 0, m) { res[i][j] += dp[i][0][j]; } return res; } void check_directed_path1_decomposition() { int n = 10, m = 10; auto res = directed_path1_decomposition_TLE(n, m); dumpel(res); // http://oeis.org/A076126 Factorial_mint fm(n); repi(i, 1, n) repi(j, 1, m) { mint res = fm.binomial(i - 1 - j, j - 1) * fm.factorial(i) * fm.factorial_inv(j); cout << res << (j < m ? " " : "\n"); } exit(0); } /* 0: 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2: 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3: 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4: 0 24 12 0 0 0 0 0 0 0 0 5: 0 120 120 0 0 0 0 0 0 0 0 6: 0 720 1080 120 0 0 0 0 0 0 0 7: 0 5040 10080 2520 0 0 0 0 0 0 0 8: 0 40320 100800 40320 1680 0 0 0 0 0 0 9: 0 362880 1088640 604800 60480 0 0 0 0 0 0 10: 0 3628800 12700800 9072000 1512000 30240 0 0 0 0 0 */ //【無向パスによる頂点分割の数え上げ】O(n m^2) /* * 各 i∈[0..n], j∈[0..m] について,頂点 [0..i) を * j 個の長さ 0 以上の無向パスに分割する方法の数を res[i][j] に格納し res を返す. */ vvm undirected_path_decomposition_TLE(int n, int m) { // dp[i][j0][j] : 頂点 [0..i) を j0 個の長さ 0 の無向パスと, // j 個の長さ 1 以上の無向パスに分割する方法の数 vvvm dp(n + 1, vvm(m + 1, vm(m + 1))); dp[0][0][0] = 1; // 配る DP rep(i, n) repi(j0, 0, i) repi(j, 0, i - j0) { // 頂点 i を,既存の長さ 0 の無向パスに挿入する場合 if (j0 - 1 >= 0 && j + 1 <= m) dp[i + 1][j0 - 1][j + 1] += dp[i][j0][j] * j0; // 頂点 i を,既存の長さ 1 以上の無向パスに挿入する場合 if (j > 0) dp[i + 1][j0][j] += dp[i][j0][j] * (i - j0 + j); // 頂点 i を,単独で長さ 0 の無向パスとする場合 if (j0 + 1 <= m) dp[i + 1][j0 + 1][j] += dp[i][j0][j]; } vvm res(n + 1, vm(m + 1)); repi(i, 0, n) repi(j0, 0, m) repi(j, 0, m - j0) { res[i][j0 + j] += dp[i][j0][j]; } return res; } //【無向パスによる頂点分割の数え上げ(mod 998244353)】O(n m log m) /* * 各 i∈[0..n], j∈[0..m] について,頂点 [0..i) を * j 個の長さ 0 以上の無向パスに分割する方法の数を res[i][j] に格納し res を返す. * * 制約:fm は max(n, m)! まで計算可能であること * * 利用:【階乗など(法が大きな素数)】 */ vvm undirected_path_decomposition(int n, int m, const Factorial_mint& fm) { //【方法】 // 頂点 [0..i) を j 個の長さ 1 以上の無向パスに分割する方法の数であれば // 有向パスの場合の結果より bin(i-j-1, j-1) * i! / (2^j j!) で与えられる. // これは 頂点 [0..i+k) を j+k 個の長さ 0 以上の無向パスに分割する方法としても // bin(i+k, k) = (i+k)! / (i! k!) 倍されたうえで数えられる. // よって最初に i 行目を 1/i! 倍,最後に i 行目を i! 倍することにし, // 斜め方向に {1/i!} と畳込みを行えば良い. vm pow2inv(m + 1); pow2inv[0] = 1; pow2inv[1] = mint(2).inv(); repi(j, 2, m) pow2inv[j] = pow2inv[j - 1] * pow2inv[1]; vvm res(n + 1, vm(m + 1)); repi(i, 0, n) repi(j, 1, min(i - 1, m)) { res[i - j][j] = fm.binomial(i - j - 1, j - 1) * fm.factorial(i) * fm.factorial_inv(j) * pow2inv[j]; res[i - j][j] *= fm.factorial_inv(i); } res[0][0] = 1; vm fac(m + 1); repi(j, 0, m) fac[j] = fm.factorial_inv(j); repi(i, 0, n) { res[i] = convolution(res[i], fac); res[i].resize(m + 1); } repir(i, n, 0) repi(j, 0, m) { if (j <= i) res[i][j] = res[i - j][j] * fm.factorial(i); else res[i][j] = 0; } return res; } void check_undirected_path_decomposition() { int n = 10, m = 10; Factorial_mint fm(n); auto res = undirected_path_decomposition_TLE(n, m); dumpel(res); dump("-----"); res = undirected_path_decomposition(n, m, fm); dumpel(res); dump("-----"); //【方法】 // 長さ 0 の無向パスの本数(単独の頂点の個数)j0 で場合分けして数え上げる. // (頂点 [0..i) を j 個の長さ 0 以上の無向パスに分割する方法の数) // = Σj0 (頂点 [0..i) を j0 個の点と j-j0 個の長さ 1 以上の無向パスに分割する方法の数) // = Σj0 (頂点 [0..i-j0) を j-j0 個の長さ 1 以上の無向パスに分割する方法の数) * bin(i, j0) // = Σj0 (頂点 [0..i-j0) を j-j0 個の長さ 1 以上の有向パスに分割する方法の数) * bin(i, j0) / 2^(j-j0) // = Σj0 (bin((i-j0)-(j-j0)-1, (j-j0)-1) * (i-j0)! / (j-j0)!) * bin(i, j0) / 2^(j-j0) // = Σj0 (bin(i-j-1, j-j0-1) * bin(i, j0) * (i-j0)! / (2^(j-j0) * (j-j0)!) //(ただし i=j のときはバグる.) repi(i, 1, n) { cout << "{"; repi(j, 1, i) { mint res = 0; repi(j0, 0, j) { res += fm.binomial(i - j - 1, j - j0 - 1) * fm.binomial(i, j0) * fm.factorial(i - j0) / (mint(2).pow(j - j0) * fm.factorial(j - j0)); } if (i == j) res = 1; cout << res << (j < i ? "," : "},\n"); } } exit(0); } //【有向サイクルによる頂点分割の数え上げ(長さ 5 以上)】O(n m^4) /* * 各 i∈[0..n], j∈[0..m] について,頂点 [0..i) を * j 個の長さ 5 以上の有向サイクルに分割する方法の数を res[i][j] に格納し res を返す. */ vvm directed_cycle5_decomposition_TLE(int n, int m) { // dp[i][j1][j2][j3][j4][j] : 頂点 [0..i) を j1[j2, j3, j4] 個の長さ 1[2, 3, 4] の有向サイクルと, // j 個の長さ 5 以上の有向サイクルに分割する方法の数 using vvvvm = vector<vvvm>; using vvvvvm = vector<vvvvm>; using vvvvvvm = vector<vvvvvm>; vvvvvvm dp(n + 1); repi(i, 0, n) { int j1_max = i; dp[i].resize(j1_max + 1); repi(j1, 0, j1_max) { int j2_max = (i - j1) / 2; dp[i][j1].resize(j2_max + 1); repi(j2, 0, j2_max) { int j3_max = (i - j1 - 2 * j2) / 3; dp[i][j1][j2].resize(j3_max + 1); repi(j3, 0, j3_max) { int j4_max = (i - j1 - 2 * j2 - 3 * j3) / 4; dp[i][j1][j2][j3].resize(j4_max + 1); repi(j4, 0, j4_max) { int j_max = (i - j1 - 2 * j2 - 3 * j3 - 4 * j4) / 4; dp[i][j1][j2][j3][j4].resize(j_max + 1); } } } } } dp[0][0][0][0][0][0] = 1; // 配る DP rep(i, n) { int j1_max = i; repi(j1, 0, i) { int j2_max = (i - j1) / 2; repi(j2, 0, j2_max) { int j3_max = (i - j1 - 2 * j2) / 3; repi(j3, 0, j3_max) { int j4_max = (i - j1 - 2 * j2 - 3 * j3) / 4; repi(j4, 0, j4_max) { int j_max = (i - j1 - 2 * j2 - 3 * j3 - 4 * j4) / 4; repi(j, 0, j_max) { // 頂点 i を,単独で長さ 1 の有向サイクルとする場合 dp[i + 1][j1 + 1][j2][j3][j4][j] += dp[i][j1][j2][j3][j4][j]; // 頂点 i を,既存の長さ 1 の有向サイクルに挿入する場合 if (j1 - 1 >= 0) { dp[i + 1][j1 - 1][j2 + 1][j3][j4][j] += dp[i][j1][j2][j3][j4][j] * j1; } // 頂点 i を,既存の長さ 2 の有向サイクルに挿入する場合 if (j2 - 1 >= 0) { dp[i + 1][j1][j2 - 1][j3 + 1][j4][j] += dp[i][j1][j2][j3][j4][j] * j2 * 2; } // 頂点 i を,既存の長さ 3 の有向サイクルに挿入する場合 if (j3 - 1 >= 0) { dp[i + 1][j1][j2][j3 - 1][j4 + 1][j] += dp[i][j1][j2][j3][j4][j] * j3 * 3; } // 頂点 i を,既存の長さ 4 の有向サイクルに挿入する場合 if (j4 - 1 >= 0) { dp[i + 1][j1][j2][j3][j4 - 1][j + 1] += dp[i][j1][j2][j3][j4][j] * j4 * 4; } // 頂点 i を,既存の長さ 5 以上の有向サイクルに挿入する場合 if (j > 0) { dp[i + 1][j1][j2][j3][j4][j] += dp[i][j1][j2][j3][j4][j] * (i - j1 - 2 * j2 - 3 * j3 - 4 * j4); } } } } } } } vvm res(n + 1, vm(m + 1)); repi(i, 0, n) { int j_max = i / 4; repi(j, 0, j_max) { if (j > m) break; res[i][j] += dp[i][0][0][0][0][j]; } } return res; } void TLE() { int n, m; cin >> n >> m; int mc = n * (n - 1) / 2 - m; dump(mc); if (mc > n) EXIT(0); Factorial_mint fm(n + mc); vm pow2inv(mc + 1); pow2inv[0] = 1; pow2inv[1] = mint(2).inv(); repi(j, 2, mc) pow2inv[j] = pow2inv[j - 1] * pow2inv[1]; auto dc5 = directed_cycle5_decomposition_TLE(n, mc); dumpel(dc5); dump("-----"); auto p0 = undirected_path_decomposition(n, mc, fm); dumpel(p0); dump("-----"); auto uc5(dc5); repi(i, 0, n) repi(j, 0, mc) uc5[i][j] *= pow2inv[j]; dumpel(uc5); dump("-----"); vm uc5_sum(n + 1); repi(i, 0, n) repi(j, 0, mc) uc5_sum[i] += uc5[i][j]; dump(uc5_sum); dump("-----"); mint res = 0; // i : サイクルグラフに使う頂点の数(= サイクルグラフに使う辺の数) repi(i, 0, mc) { // パスグラフに使える頂点は n-i 個で,辺は mc-i 本 // パスグラフを k 個作るとすると,必要な辺はちょうど n-i-k 本 // n-i-k = mc-i を解いて,k = n-mc if (n - mc <= mc) res += uc5_sum[i] * p0[n - i][n - mc] * fm.binomial(n, i); } cout << res << endl; } //【無向サイクルによる頂点分割の数え上げ】O(n^2 m) /* * 各 i∈[0..n], j∈[0..m], k∈[0..n] について,頂点 [0..i) を j 個の無向サイクルに分割する方法のうち, * サイクルの長さの最小値が k であるようなものの数を res[i][j][k] に格納し res を返す. * * 制約:fm は n! まで計算可能であること * * 利用:【階乗など(法が大きな素数)】 */ vvvm undirected_cycle_decomposition(int n, int m, const Factorial_mint& fm) { //【方法】 // dp[i][j][k] を,頂点 [1..i] を j 個の無向サイクルに分割する方法のうち, // サイクルの長さの最小値が k であるようなものの数と定める. // i≧2,j≧2 とし,頂点 i の属する無向サイクルの長さ l≦k で場合分けを行い dp[i][j][k] を計算する. // // (i) l=1 のとき // 他の無向サイクルの長さの最小値は何でも良いので // dp[i][j][1] += Σdp[i-1][j-1][1..n] // // (ii) l=2 のとき // i 以外のもう 1 つの頂点の選び方は i-1 通りある. // k=1 のときは,他の無向サイクルの長さの最小値が 1 でなくてはならないので // dp[i][j][1] += (i-1) dp[i-2][j-1][1] // k=2 のときは,他の無向サイクルの長さの最小値は 2 以上なら何でも良いので // dp[i][j][2] += (i-1) Σdp[i-2][j-1][2..n] // // (iii) l≧3 のとき // i 以外の l-1 個の頂点の選び方は bin(i-1, l-1) 通りある. // さらにサイクル内の頂点の並び方が,長さ l の数珠順列で (l-1)!/2 通りある. // k<l のときは,他の無向サイクルの長さの最小値が k でなくてはならないので // dp[i][j][k] += (l-1)!/2 bin(i-1, l-1) dp[i-l][j-1][k] // k=l のときは,他の無向サイクルの長さの最小値は l 以上なら何でも良いので // dp[i][j][l] += (l-1)!/2 bin(i-1, l-1) Σdp[i-l][j-1][l..n] // // (iii) の k<l のときは,l≧max(3,k+1) についてまとめて行うと // dp[i][j][k] += Σl∈[max(3,k+1)..n] (l-1)!/2 bin(i-1, l-1) dp[i-l][j-1][k] // となる.このままでは累積和による高速化ができないので,dp の代わりに // dp2[i][j][k] = (1/i!) dp[i][j][k] // とおく. // // dp2 を用いれば,それぞれの遷移式は // dp2[i][j][1] += (1/i) Σdp2[i-1][j-1][1..n] // dp2[i][j][1] += (1/i) dp2[i-2][j-1][1] // dp2[i][j][2] += (1/i) Σdp2[i-2][j-1][2..n] // dp2[i][j][k] += (1/2i) Σdp2[0..i-max(3,k+1)][j-1][k] // dp2[i][j][l] += (1/2i) Σdp2[i-l][j-1][l..n] // と書き直せ,累積和を用いて高速化が可能になる. mint inv2 = 1 / mint(2); // dp2[i][j][k] : (1/i!) * (頂点 [1..i] を j 個の無向サイクルに分割する方法のうち, // サイクルの長さの最小値が k であるようなものの数) vvvm dp2(n + 1, vvm(m + 1, vm(n + 1))); dp2[0][0][0] = dp2[1][1][1] = 1; dp2[2][1][2] = inv2; repi(i, 3, n) dp2[i][1][i] = fm.factorial(i - 1) * inv2 * fm.factorial_inv(i); // dp2 の i に関する累積和 vvvm acc2i(n + 2, vvm(m + 1, vm(n + 1))); repi(i, 0, n) repi(j, 0, m) repi(k, 0, n) acc2i[i + 1][j][k] = acc2i[i][j][k] + dp2[i][j][k]; // dp2 の k に関する累積和 vvvm acc2k(n + 1, vvm(m + 1, vm(n + 2))); repi(i, 0, n) repi(j, 0, m) repi(k, 0, n) acc2k[i][j][k + 1] = acc2k[i][j][k] + dp2[i][j][k]; repi(i, 2, n) repi(j, 2, m) { // i の属する無向サイクルの長さが 1 のとき dp2[i][j][1] += (acc2k[i - 1][j - 1][n + 1] - acc2k[i - 1][j - 1][1]) * fm.inv(i); // i の属する無向サイクルの長さが 2 のとき dp2[i][j][1] += dp2[i - 2][j - 1][1] * fm.inv(i); dp2[i][j][2] += (acc2k[i - 2][j - 1][n + 1] - acc2k[i - 2][j - 1][2]) * fm.inv(i); // i の属する無向サイクルの長さが 3 以上のとき repi(k, 0, n - 1) { int l_min = max(3, k + 1); if (i - l_min + 1 >= 0) { dp2[i][j][k] += acc2i[i - l_min + 1][j - 1][k] * fm.inv(i) * inv2; } } repi(l, 3, n) { if (i - l >= 0) { dp2[i][j][l] += (acc2k[i - l][j - 1][n + 1] - acc2k[i - l][j - 1][l]) * fm.inv(i) * inv2; } } // 累積和の更新 repi(k, 0, n) { acc2i[i + 1][j][k] = acc2i[i][j][k] + dp2[i][j][k]; acc2k[i][j][k + 1] = acc2k[i][j][k] + dp2[i][j][k]; } } auto res(dp2); repi(i, 0, n) repi(j, 0, m) repi(k, 0, n) res[i][j][k] *= fm.factorial(i); return res; } void check_undirected_cycle_decomposition() { int n = 5, m = n; Factorial_mint fm(n); auto uc = undirected_cycle_decomposition(n, m, fm); dumpel(uc); dump("-----"); vvm uc3(n + 1, vm(m + 1)); repi(i, 0, n) repi(j, 0, m) repi(k, 3, n) uc3[i][j] += uc[i][j][k]; dumpel(uc3); // http://oeis.org/A201013 exit(0); } int main() { // input_from_file("input.txt"); // output_to_file("output.txt"); // check_directed_cycle_decomposition(); // check_directed_path_decomposition(); // check_directed_path1_decomposition(); // check_undirected_path_decomposition(); // check_undirected_cycle_decomposition(); // TLE(); return 0; int n, m; cin >> n >> m; int mc = n * (n - 1) / 2 - m; dump(mc); if (mc > n) EXIT(0); Factorial_mint fm(n + mc); vm pow2inv(mc + 1); pow2inv[0] = 1; pow2inv[1] = mint(2).inv(); repi(j, 2, mc) pow2inv[j] = pow2inv[j - 1] * pow2inv[1]; auto p0 = undirected_path_decomposition(n, n, fm); dumpel(p0); dump("-----"); auto uc = undirected_cycle_decomposition(n, mc, fm); dumpel(uc); dump("-----"); vm uc5_sum(n + 1); repi(i, 0, n) repi(j, 0, mc) repi(k, 5, n) uc5_sum[i] += uc[i][j][k]; uc5_sum[0] += 1; dump(uc5_sum); dump("-----"); mint res = 0; // i : サイクルグラフに使う頂点の数(= サイクルグラフに使う辺の数) repi(i, 0, mc) { // パスグラフに使える頂点は n-i 個で,辺は mc-i 本 // パスグラフを k 個作るとすると,必要な辺はちょうど n-i-k 本 // n-i-k = mc-i を解いて,k = n-mc if (n - mc >= 0) res += uc5_sum[i] * p0[n - i][n - mc] * fm.binomial(n, i); } cout << res << endl; }