\(\mathcal{Description}\)

  Link.

  称排列 \(\{p_n\}\) 美妙,当且仅当 \((\forall i\in[1,n))(\max_{j\in[1,i]}\{p_i\}>\min_{j\in(i,n]}\{p_j\})\)。求长度为 \(n\) 的美妙排列个数。多测。

  \(n\le10^5\)。

\(\mathcal{Solution}\)

  讨论这道题的时候——打表,然后发现了 A003319!/xyx

  显然 \(f(0)=0,f(1)=1\),然后 A003319 给出了长度为 \(n\) 的美妙排列个数 \(f(n)\) 的递推式:

\[f(n)=n!-\sum_{i=1}^{n-1}i!f(n-i)
\]

  先证明这个递推。等式相当于用所有方案 \(n!\) 减去了所有不美妙的序列方案并保证其不重复。考虑当求和的 \(i\) 等于某个数 \(k\) 时,构造序列:

\[\overbrace{p_1~~~~p_2~~~~\cdots~~~~p_k}^{\text{a permutation from 1 to k}}~~~~\overbrace{p_{k+1}~~~~p_{k+2}~~~~\cdots~~~~p_n}^{\text{a permutation from k+1 to n}}
\]

  其中,后一个排列由合法的 \(f(n-k)\) 整体 \(+k\) 形成,显然它是合法的。但当分隔点在 \(k\) 时,前缀最大为 \(k\),后缀最小为 \(k+1\),可见整个排列不合法。这样计算是不会算重的——非法排列仅会在分隔点在 \(k\) 处时被算一次,否则将任意一个数 \(t\in[1,k]\) 加入后面合法的排列,都会使排列不合法,不满足 \(f(n-k)\) 的定义。

  接下来着手计算。移项:

\[\sum_{i=0}^{n}i!f(n-i)=n!
\]

  那么 \(f\) 的 \(\text{OGF}\) 满足:

\[1+F(x)P(x)=P(x)
\]

  \(+1\) 是因为左式的 \(f_0\) 被定义为 \(0\),而 \(0!=1\),所以常数项 \(+1\)。最后移项得到 \(F(x)\) 的表达式:

\[F(x)=1-P^{-1}(x)
\]

  多项式求逆算出 \(F\) 即可。复杂度 \(\mathcal O(n\log n)-\mathcal O(1)\)。

\(\mathcal{Code}\)

#include <cmath>
#include <cstdio> const int MAXN = 1 << 18, MOD = 998244353;
int fac[MAXN + 5], F[MAXN + 5]; inline int add ( int a, const int b ) { return ( a += b ) < MOD ? a : a - MOD; }
inline int sub ( int a, const int b ) { return ( a -= b ) < 0 ? a + MOD : a; }
inline int mul ( long long a, const int b ) { return ( a *= b ) < MOD ? a : a % MOD; } inline int qkpow ( int a, int b, const int p = MOD ) {
int ret = 1;
for ( ; b; a = 1ll * a * a % p, b >>= 1 ) ret = 1ll * ret * ( b & 1 ? a : 1 ) % p;
return ret;
} namespace Poly { const int G = 3; inline int adjust ( const int n ) {
int ret = 0;
for ( int l = 1; l < n; l <<= 1, ++ ret );
return ret;
} inline void NTT ( const int n, int* A, const int tp ) {
static int lstn = -1, rev[MAXN + 5] {};
if ( lstn ^ n ) {
int lgn = log ( n ) / log ( 2 ) + 0.5;
for ( int i = 0; i < n; ++ i ) rev[i] = ( rev[i >> 1] >> 1 ) | ( ( i & 1 ) << lgn >> 1 );
lstn = n;
}
for ( int i = 0; i < n; ++ i ) if ( i < rev[i] ) A[i] ^= A[rev[i]] ^= A[i] ^= A[rev[i]];
for ( int i = 2, stp = 1; i <= n; i <<= 1, stp <<= 1 ) {
int w = qkpow ( G, ( MOD - 1 ) / i );
if ( ! ~ tp ) w = qkpow ( w, MOD - 2 );
for ( int j = 0; j < n; j += i ) {
for ( int k = j, r = 1; k < j + stp; ++ k, r = mul ( r, w ) ) {
int ev = A[k], ov = mul ( r, A[k + stp] );
A[k] = add ( ev, ov ), A[k + stp] = sub ( ev, ov );
}
}
}
if ( ! ~ tp ) {
int invn = qkpow ( n, MOD - 2 );
for ( int i = 0; i < n; ++ i ) A[i] = mul ( A[i], invn );
}
} inline void polyInv ( const int n, const int* A, int* R ) {
static int tmp[MAXN + 5] {};
if ( n == 1 ) return void ( R[0] = qkpow ( A[0], MOD - 2 ) );
int len = 1 << adjust ( n << 1 );
polyInv ( n + 1 >> 1, A, R );
for ( int i = 0; i < n; ++ i ) tmp[i] = A[i];
NTT ( len, tmp, 1 ), NTT ( len, R, 1 );
for ( int i = 0; i < len; ++ i ) R[i] = mul ( sub ( 2, mul ( tmp[i], R[i] ) ), R[i] ), tmp[i] = 0;
NTT ( len, R, -1 );
for ( int i = n; i < len; ++ i ) R[i] = 0;
} } // namespace Poly. int main () {
int T, n = 1e5;
fac[0] = 1;
for ( int i = 1; i <= n; ++ i ) fac[i] = mul ( fac[i - 1], i );
Poly::polyInv ( n + 1, fac, F );
F[0] = ( 1 - F[0] + MOD ) % MOD;
for ( int i = 1; i <= n; ++ i ) F[i] = ( MOD - F[i] ) % MOD;
for ( scanf ( "%d", &T ); T --; ) {
scanf ( "%d", &n );
printf ( "%d\n", F[n] );
}
return 0;
}

Solution -「51nod 1514」美妙的序列的更多相关文章

  1. 【51nod 1514】 美妙的序列

    题目 我们发现我们得正难则反 还是设\(f_i\)表示长度为\(i\)的序列个数 考虑容斥 \[f_i=i!-\sum_{j=1}^{i-1}f_j(i-j)!\] \(i!\)显然是总方案数,我们减 ...

  2. Solution -「51nod 1868」彩色树

    \(\mathcal{Description}\)   Link & 双倍经验 Link.   给定一棵 \(n\) 个结点的树,每个结点有一种颜色.记 \(g(u,v)\) 表示 \(u\) ...

  3. Solution -「51nod 1355」斐波那契的最小公倍数

    \(\mathcal{Description}\)   Link.   令 \(f\) 为 \(\text{Fibonacci}\) 数列,给定 \(\{a_n\}\),求: \[\operatorn ...

  4. Solution -「51nod 1584」加权约数和

    \(\mathcal{Description}\)   Link.   令 \(\sigma(n)\) 为 \(n\) 的约数之和.求: \[\sum_{i=1}^n\sum_{j=1}^n\max\ ...

  5. Solution -「ARC 104E」Random LIS

    \(\mathcal{Description}\)   Link.   给定整数序列 \(\{a_n\}\),对于整数序列 \(\{b_n\}\),\(b_i\) 在 \([1,a_i]\) 中等概率 ...

  6. Solution -「ZJOI 2020」「洛谷 P6631」序列

    \(\mathcal{Description}\)   Link.   给定一个长为 \(n\) 的非负整数序列 \(\lang a_n\rang\),你可以进行如下操作: 取 \([l,r]\),将 ...

  7. Solution -「CTS 2019」「洛谷 P5404」氪金手游

    \(\mathcal{Description}\)   Link.   有 \(n\) 张卡牌,第 \(i\) 张的权值 \(w_i\in\{1,2,3\}\),且取值为 \(k\) 的概率正比于 \ ...

  8. Solution -「BZOJ 3812」主旋律

    \(\mathcal{Description}\)   Link.   给定含 \(n\) 个点 \(m\) 条边的简单有向图 \(G=(V,E)\),求 \(H=(V,E'\subseteq E)\ ...

  9. Solution -「CF 1491H」Yuezheng Ling and Dynamic Tree

    \(\mathcal{Description}\)   Link. 做题原因:题目名.   给定一个长度 \(n-1\) 的序列 \(\{a_2,a_3,\cdots,a_n\}\),其描述了一棵 \ ...

随机推荐

  1. debian8.4系统安装后的一些设置

    1.添加软件源  su到root用户vi  /etc/apt/sources.list      也可用gedit  /etc/apt/sources.list   (gnome下用,如果kde下则用 ...

  2. Linux上天之路(十二)之服务管理

    主要内容 服务介绍 独立服务 非独立服务 1. 服务介绍 服务:常驻在内存中的程序,且可以提供一些系统或网络功能,那就是服务. 计算机中的系统服务有很多,比如: apache提供web服务 ftp提供 ...

  3. Word2010制作电子印章

    原文链接: https://www.toutiao.com/i6488971642788643341/ 选择"插入"选项卡,"插图"功能组,"形状&q ...

  4. 《剑指offer》面试题06. 从尾到头打印链表

    问题描述 输入一个链表的头节点,从尾到头反过来返回每个节点的值(用数组返回). 示例 1: 输入:head = [1,3,2] 输出:[2,3,1] 限制: 0 <= 链表长度 <= 10 ...

  5. 《Java核心技术·卷Ⅰ:基础知识(原版10》学习笔记 第5章 继承

    <Java核心技术·卷Ⅰ:基础知识(原版10>学习笔记 第5章 继承 目录 <Java核心技术·卷Ⅰ:基础知识(原版10>学习笔记 第5章 继承 5.1 类.超类和子类 5.1 ...

  6. 云互联(http://www.yunone.com/)淘宝店铺名[格子窝]垃圾皮包骗子公司分析

    首先先给大家说明下我写这篇文章的初衷,本来也不想费神写这个的,可是忍无可忍,无需再忍,别人不犯贱,咱们何必跟人家较真呢? 在做渭南电脑维修网的同时,遇到了很多问题,使我受益匪浅,尤其是SEO方面的提升 ...

  7. 集合框架-LinkedList集合练习(堆栈和队列)

    1 package cn.itcast.p2.linkedlist.test; 2 3 import java.util.LinkedList; 4 5 /* 6 * 请使用LinkedList来模拟 ...

  8. linu查看系统用户与显示命令行提示符格式信息

    目录 一:查看系统用户whoami 二:显示命令行提示符格式信息变量 一:查看系统用户whoami whoami : 当前窗口登录的用户 who : 当前用户登录系统的终端 作用: 显示当前用户登录了 ...

  9. tcp|ip nagle算法

    在TCP传输数据流中,存在两种类型的TCP报文段,一种包含成块数据(通常是满长度的,携带一个报文段最多容纳的字节数),另一种则包含交互数据(通常只有携带几个字节数据). 对于成块数据的报文段,TCP采 ...

  10. 如何美化 Matplotlib 的工具栏和绘图风格

    前言 matplotlib 功能十分强大,就是工具栏丑了点.忍了一个学期之后,还是决定自己动手,魔改一波 matplotlib 的工具栏样式.同时给大家分享一下自己按照 MATLAB 写的 matpl ...