Codeforces1312D Count the Arrays 组合数学

题意

给你\(n\)和\(m\)，问满足以下条件的数列的个数：

数列长度为\(n\)
数列值域范围为\(\left[1,m\right]\)
数列有且仅有一对相等的数
数列是单峰数列（先严格递增后严格递减，严格递增或严格递减）

解题思路

首先从\(m\)元素中挑出\(n-1\)个不同的值，有\(C_m^{n-1}\)种方法。现在数列的值域就可以只看成\(\left[1,n-1\right]\)了。

然后这\(n-1\)个元素中，先放置好\(n-1\)，假设重复元素的值为\(i(i\in\left[1,n-2\right])\)。那么这3个元素的位置只有一种放置方法符合条件。还剩下\(n-3\)个元素，这些元素既可以在峰的左侧，也可以在峰的右侧，且对于所有分法都有且只有一种放置方法，所以有\(2^{n-3}\)种方法。最后乘上\(i\)的取值方法数也就是\(n-2\)，结果如下：

\[Ans=(n-2)C_m^{n-1}2^{n-3}
\]

AC代码

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

typedef long long ll;

typedef pair<int,int> pi;

#define x first

#define y second

#define sz(x) ((int)(x).size())

#define all(x) (x).begin(),(x).end()

#define rall(x) (x).rbegin(),(x).rend()

#define endl '\n'

const double PI=acos(-1.0);

mt19937 rng(chrono::steady_clock::now().time_since_epoch().count());

int rnd(int l,int r){return l+rng()%(r-l+1);}

namespace IO{

    bool REOF = 1; //为0表示文件结尾

    inline char nc() {

        static char buf[100000], *p1 = buf, *p2 = buf;

        return p1 == p2 && REOF && (p2 = (p1 = buf) + fread(buf, 1, 100000, stdin), p1 == p2) ? (REOF = 0, EOF) : *p1++;

    }

    template<class T>

    inline bool read(T &x) {

        char c = nc();bool f = 0; x = 0;

        while (c<'0' || c>'9')c == '-' && (f = 1), c = nc();

        while (c >= '0'&&c <= '9')x = (x << 3) + (x << 1) + (c ^ 48), c = nc();

        if(f)x=-x;

        return REOF;

    }

    template<typename T, typename... T2>

    inline bool read(T &x, T2 &... rest) {

        read(x);

        return read(rest...);

    }

    inline bool need(char &c) { return ((c >= 'a') && (c <= 'z')) || ((c >= '0') && (c <= '9')) || ((c >= 'A') && (c <= 'Z')); }

    // inline bool need(char &c) { return ((c >= 'a') && (c <= 'z')) || ((c >= '0') && (c <= '9')) || ((c >= 'A') && (c <= 'Z')) || c==' '; }

    inline bool read_str(char *a) {

        while ((*a = nc()) && need(*a) && REOF)++a; *a = '\0';

        return REOF;

    }

    inline bool read_dbl(double &x){

        bool f = 0; char ch = nc(); x = 0;

        while(ch<'0'||ch>'9')  {f|=(ch=='-');ch=nc();}

        while(ch>='0'&&ch<='9'){x=x*10.0+(ch^48);ch=nc();}

        if(ch == '.') {

            double tmp = 1; ch = nc();

            while(ch>='0'&&ch<='9'){tmp=tmp/10.0;x=x+tmp*(ch^48);ch=nc();}

        }

        if(f)x=-x;

        return REOF;

    }

    template<class TH> void _dbg(const char *sdbg, TH h){ cerr<<sdbg<<'='<<h<<endl; }

    template<class TH, class... TA> void _dbg(const char *sdbg, TH h, TA... a) {

        while(*sdbg!=',')cerr<<*sdbg++;

        cerr<<'='<<h<<','<<' '; _dbg(sdbg+1, a...);

    }

    template<class T> ostream &operator<<(ostream& os, vector<T> V) {

        os << "["; for (auto vv : V) os << vv << ","; return os << "]";

    }

    template<class T> ostream &operator<<(ostream& os, set<T> V) {

        os << "["; for (auto vv : V) os << vv << ","; return os << "]";

    }

    template<class T> ostream &operator<<(ostream& os, map<T,T> V) {

        os << "["; for (auto vv : V) os << vv << ","; return os << "]";

    }

    template<class L, class R> ostream &operator<<(ostream &os, pair<L,R> P) {

        return os << "(" << P.st << "," << P.nd << ")";

    }

    #define debug(...) _dbg(#__VA_ARGS__, __VA_ARGS__)

}

using namespace IO;

const int maxn=2e5+5;

const int maxv=2e5+5;

const int mod=998244353; // 998244353 1e9+7

const int INF=1e9+7; // 1e9+7 0x3f3f3f3f 0x3f3f3f3f3f3f3f3f

const double eps=1e-12;

int dx[4]={0,1,0,-1};

//int dx[8]={1,0,-1,1,-1,1,0,-1};

int dy[4]={1,0,-1,0};

//int dy[8]={1,1,1,0,0,-1,-1,-1};

// #define ls (x<<1)

// #define rs (x<<1|1)

// #define mid ((l+r)>>1)

// #define lson ls,l,mid

// #define rson rs,mid+1,r

// int tot,head[maxn];

// struct Edge{

// 	int v,nxt;

//     Edge(){}

//     Edge(int _v,int _nxt):v(_v),nxt(_nxt){}

// }e[maxn<<1];

// void init(){

// 	tot=1;

// 	memset(head,0,sizeof(head));

// }

// void addedge(int u,int v){

// 	e[tot]=Edge(v,head[u]); head[u]=tot++;

// 	e[tot]=Edge(u,head[v]); head[v]=tot++;

// }

// void addarc(int u,int v){

//     e[tot]=Edge(v,head[u]); head[u]=tot++;

// }

/**

 * **********     Backlight     **********

 * 仔细读题

 * 注意边界条件

 * 记得注释输入流重定向

 * 没有思路就试试逆向思维

 * 加油，奥利给

 */

ll n,m;

ll qp(ll a,ll b){

    ll res=1;

    while(b){

        if(b&1)res=res*a%mod;

        a=a*a%mod;

        b>>=1;

    }

    return res;

}

ll inv(ll x){return qp(x,mod-2);}

void solve(){

    read(n,m);

    ll ans=n-2;

    for(int i=1;i<=m;i++)ans=ans*i%mod;

    for(int i=1;i<=n-1;i++)ans=ans*inv(i)%mod;

    for(int i=1;i<=m-n+1;i++)ans=ans*inv(i)%mod;

    ans=ans*qp(2,n-2)%mod;

    ans=ans*inv(2)%mod;

    printf("%lld\n",ans);

}

int main()

{

    // freopen("in.txt","r",stdin);

    // ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(0); cout.tie(0);

    // int _T; read(_T); for(int _=1;_<=_T;_++)solve();

    // while(read(n))solve();

    solve();

    return 0;

}

巴特西

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