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Codeforces 960G Bandit Blues 第一類斯特林數+分治FFT

題意

定義序列中的一個數為字首最大值僅當其前面沒有比他大的數,字尾最大值同理。問有多少個長度為n的排列滿足字首最大值數量恰好為a,字尾最大值數量恰好為b。
n,a,b105

分析

首先分析一下性質,排列中的最大值,也就是n必然是一個字首最大值和字尾最大值,且字首最大值一定在n的前面,字尾最大值一定在n的後面。
s(i,j)表示有多少個大小為i的排列滿足字首最大值數量恰好為j。列舉最小的數放哪裡,不難得到

s(i,j)=s(i1,j1)+(i1)s(i1,j)
根據遞推式不難發現
s(i,j)
其實就是第一類斯特林數。
列舉n放哪不難得到ans=i=1ns(i1,a1)s(ni,b1)Cn1i1
但這樣子顯然沒法求,考慮繼續化簡。
設字首最大值的位置為p1,p2,...,pa,我們可以把[pi,pi+11]看做一塊,那麼現在相當於要選a+b2塊出來,然後選出a1塊放到n前面,其餘放n後面,那麼答案就是s(n1,a+b2)Ca+b2a1
很好,那麼現在我們就只要求一個第一類斯特林數就好了。怎麼求呢?
其實第一類斯特林數
s(n,m)
就等於xn次上升冪的第m項係數,這個根據遞推式不難證明。
直接用分治FFT來求就好了。
複雜度O(nlog2n)

程式碼

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<algorithm>

typedef long long LL;

const int N=200005;
const int MOD=998244353;

int n,p,q,a[20][N],rev[N],L;

int
ksm(int x,int y) { int ans=1; while (y) { if (y&1) ans=(LL)ans*x%MOD; x=(LL)x*x%MOD;y>>=1; } return ans; } void NTT(int *a,int f) { for (int i=0;i<L;i++) if (i<rev[i]) std::swap(a[i],a[rev[i]]); for (int i=1;i<L;i<<=1) { int wn=ksm(3,f==1?(MOD-1)/i/2:MOD-1-(MOD-1)/i/2); for (int j=0;j<L;j+=(i<<1)) { int w=1; for (int k=0;k<i;k++) { int u=a[j+k],v=(LL)a[j+k+i]*w%MOD; a[j+k]=(u+v)%MOD;a[j+k+i]=(u+MOD-v)%MOD; w=(LL)w*wn%MOD; } } } int ny=ksm(L,MOD-2); if (f==-1) for (int i=0;i<L;i++) a[i]=(LL)a[i]*ny%MOD; } void solve(int l,int r,int d) { if (l==r) {a[d][0]=l;a[d][1]=1;return;} int mid=(l+r)/2; solve(l,mid,d+1); for (int i=0;i<=mid-l+1;i++) a[d][i]=a[d+1][i]; solve(mid+1,r,d+1); int lg=0; for (L=1;L<=r-l+1;L<<=1,lg++); for (int i=0;i<L;i++) rev[i]=(rev[i>>1]>>1)|((i&1)<<(lg-1)); for (int i=mid-l+2;i<L;i++) a[d][i]=0; for (int i=r-mid+1;i<L;i++) a[d+1][i]=0; NTT(a[d],1);NTT(a[d+1],1); for (int i=0;i<L;i++) a[d][i]=(LL)a[d][i]*a[d+1][i]%MOD; NTT(a[d],-1); } int C(int n,int m) { int ans=1,s=1; for (int i=0;i<m;i++) ans=(LL)ans*(n-i)%MOD,s=(LL)s*(i+1)%MOD; return (LL)ans*ksm(s,MOD-2)%MOD; } int main() { scanf("%d%d%d",&n,&p,&q); if (p+q-2>n-1||!p||!q) {puts("0");return 0;} if (n==1) {puts("1");return 0;} solve(0,n-2,0); printf("%d",(LL)a[0][p+q-2]*C(p+q-2,p-1)%MOD); return 0; }