卧薪尝胆,厚积薄发。
CTSC2018 青蕈领主
Date: Sun Mar 03 13:58:15 CST 2019 In Category: NoCategory

Description:

设 $L[i]$ 表示右端点在 $i$ 的最长连续段的长度,给出 $L$ 数组,问有多少个排列满足它。
$1\leqslant n\leqslant 50000,1\leqslant t\leqslant 100$

Solution:

首先先把无解判掉,如果 $L[n]\ne n$ 或者两个区间相交但是不包含就无解。
然后把每个点向长度最小的包含他的区间连边,这样一定会构成一棵树,意为包含每个区间的最短连续区间是一定的,然后我们就要在这棵树上计数,注意这棵树和析合树不太一样,先预处理一个 $f[i]$ 表示 $\forall k\in [1,i],L[k]=1$ 并且最后还有一个元素 $i+1$ 可以有任意长度的连续段 $i$ 阶排列数量,假如我们已经求出了这个,我们就可以在树上 $DP$ : $$ dp[k]=f(|son[k]|)\times \prod_{v\in son[k]}dp[v] $$ 观察一下其实答案就是 $\prod_k |son[k]|$ 。
于是现在我们只要解决求 $f[k]$ 的问题就行了,假如我们已经知道了 $f[i]$ ,考虑新加一个儿子,并且这个儿子是最大的,分两种情况讨论:
1、 $1\sim i$ 是一个合法的排列,此时我们只要不在 $i$ 的两边插入 $i+1$ 就行了,因为 $i$ 必然不在最后一位,不然的话前面所有儿子都成为了一个连续段,方案数为 $(i-1)\times f[i-1]$ 。
2、 $1\sim i$ 不是一个合法的排列,也就是说原来有连续段,后来没了,那么原来至多有一个连续段因为如果原来有多个连续段的话,无论他们相交还是不相交,都一定不可能跨过同一个点,因此原来至多有一个连续段,而且这个连续段的最大值不能是 $i$ ,因为如果是的话,加入 $i+1$ 不能把他们分开,那我们可以枚举这个连续段插入 $i+1$ 的位置之前的长度为 $j$ ,再插入 $i+1$ 这个连续段有 $f[j]$ 种方案,把它看成一个点那么就有 $i-j+1$ 个点,他们的方案为 $f[i-j]$ ,然后就相当于我们现在有了一个 $i-j+1$ 阶排列,我们要选一个数插入 $i+1$ ,首先显然 $i+1$ 不能插入最大的一段,因为这样不能把一个原来的连续段拆开,然后也不能是最后一段,因为 $j$ 是前半部分还要有后半部分,于是可以拆开的段就只有 $i-j-1$ 个,于是得到转移: $$ f[i]=(i-1)\times f[i-1]+\sum_{j=1}^{i-2}(i-j-1)f[j]f[i-j] $$ 之所以 $j$ 的范围是 $1\sim i-2$ 是因为必须比整个小一。
注意这个分治 $FFT$ 是一个 我卷我自己 ,因此每次考虑 $[l,mid]$ 作为卷积中较大的那一项的贡献,具体看代码。

Code:


#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<cctype>
#include<cstring>
using namespace std;
int t,n;
#define MAXN 200010
int f[MAXN];
#define P 998244353
int a[MAXN],b[MAXN];
int ww[MAXN << 1],*g = ww + MAXN;
int rev[MAXN];
#define R register
#define I inline
I int rd()
{
R int res = 0,f = 1;R char c = getchar();
while(!isdigit(c)){if(c == '-')f = -1;c = getchar();}
while(isdigit(c))res = (res << 1) + (res << 3) + c - '0',c = getchar();
return res * f;
}
int power(int a,int b)
{
R int res = 1;
while(b > 0)
{
if(b & 1)res = 1ll * res * a % P;
a = 1ll * a * a % P;
b = b >> 1;
}
return res;
}
int init(int n)
{
R int l = 0,len = 1;
for(;len <= n;len = len << 1)++l;
for(R int i = 0;i < len;++i)rev[i] = (rev[i >> 1] >> 1) | ((i & 1) << (l - 1));
g[0] = g[-len] = 1;g[1] = g[1 - len] = power(3,(P - 1) / len);
for(R int i = 2;i < len;++i)g[i] = g[i - len] = 1ll * g[i - 1] * g[1] % P;
return len;
}
void NTT(int f[],int l,int type)
{
for(R int i = 0;i < l;++i)
{
if(i < rev[i])swap(f[i],f[rev[i]]);
}
for(R int i = 2;i <= l;i = i << 1)
{
R int wn = g[type * l / i];
for(R int j = 0;j < l;j += i)
{
R int w = 1;
for(R int k = j;k < j + i / 2;++k)
{
R int u = f[k],t = 1ll * w * f[k + i / 2] % P;
f[k] = (u + t) % P;
f[k + i / 2] = (u - t + P) % P;
w = 1ll * w * wn % P;
}
}
}
if(type == -1)
{
R int ni = power(l,P - 2);
for(R int i = 0;i < l;++i)f[i] = 1ll * f[i] * ni % P;
}
return;
}
void solve(int l,int r)
{
if(l == r){f[l] = (f[l] - 1ll * f[l - 1] * (l - 3) % P + P) % P;return;}
R int mid = ((l + r) >> 1);
solve(l,mid);
for(R int i = 0;i <= mid - l;++i)b[i] = f[i + l];
for(R int i = 0;i <= min(r - l,l - 1);++i)a[i] = f[i];
R int len = init((r - l) * 2);
NTT(a,len,1);NTT(b,len,1);
for(R int i = 0;i < len;++i)a[i] = 1ll * a[i] * b[i] % P;
NTT(a,len,-1);
for(R int i = mid + 1;i <= r;++i)f[i] = (f[i] + 1ll * a[i - l] * (i - 2) % P) % P;
for(R int i = 0;i < len;++i)a[i] = b[i] = 0;
for(R int i = l;i <= min(mid,r - l);++i)a[i] = f[i];
for(R int i = 0;i <= mid - l;++i)b[i] = 1ll * f[i + l] * (i + l - 1) % P;
len = init((r - l) * 2);
NTT(a,len,1);NTT(b,len,1);
for(R int i = 0;i < len;++i)a[i] = 1ll * a[i] * b[i] % P;
NTT(a,len,-1);
for(R int i = mid + 1;i <= r;++i)f[i] = (f[i] + a[i - l]) % P;
for(R int i = 0;i < len;++i)a[i] = b[i] = 0;
solve(mid + 1,r);
return;
}
int L[MAXN];
int stack[MAXN],top = 0;
int siz[MAXN];
void work()
{
for(int i = 1;i <= n;++i)L[i] = rd();
if(L[n] != n)
{
puts("0");
return;
}
for(int i = 1;i <= n;++i)siz[i] = 0;
top = 0;
for(int i = n;i >= 1;--i)
{
while(top > 0 && stack[top] - L[stack[top]] + 1 > i - L[i] + 1)
{
if(stack[top] - L[stack[top]] + 1 <= i){puts("0");return;}
--top;
}
++siz[stack[top]];
stack[++top] = i;
}
int ans = 1;
for(int i = 1;i <= n;++i)ans = 1ll * ans * f[siz[i]] % P;
cout << ans << endl;
return;
}
int main()
{
scanf("%d%d",&t,&n);
f[0] = 1;solve(1,n);
while(t--)work();
return 0;
}
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