BSOJ 2927 -- 【模拟试题】保镖排队
Description
【问题背景】
教主LHX作为知名人物,时刻会有恐怖分子威胁他的生命。于是教主雇佣了一些保镖来保障他的人生安全。
【问题描述】
教主一共雇佣了N个保镖,编号为1~N。每个保镖虽然身手敏捷武功高强,但是他在其余N-1个保镖里,都会有一个“上司”,他会对他的上司言听计从。但一号保镖例外,他武功盖世,不惧怕其余任何保镖,所以他没有上司。
教主LHX会对这N个保镖进行定期视察。每次视察的时候,首先会让所有保镖排队。
对于每个保镖,在他心目中会对他的所有下属的武功实力排个队。
现在教主要求排出来的队伍满足:①互为上司-下属的两个保镖,上司在前,下属在后 ②对于一个保镖的所有下属,武功实力较强的在前,较弱的在后。
教主想知道,总的排队方法数除以10007的余数是多少。
Input
输入的第一行为一个正整数T,表示了数据组数。
对于每组数据:
第一行为一个正整数N。
接下来N行,每行描述一个保镖。
第i+1行,会有一个整数K,代表第i个保镖的下属个数,接下来K个数,代表第i个保镖的下属按照武功实力从高到低的编号。
Output
输出包括C行,每行对于每组数据输出方案数mod 10007后的结果。
Sample Input
2
5
2 2 3
2 4 5
0
0
0
7
2 2 3
2 4 5
2 6 7
0
0
0
0
Sample Output
3
10
Hint
【样例解释】
对于第1组数据,有以下3种排列是合法的:
1 2 4 3 5
1 2 3 4 5
1 2 4 5 3
同时满足了1在2与3之前且2在3之前,2在4与5之前且4在5之前
【数据范围】
对于20%的数据,有N ≤ 9;
对于40%的数据,有对于所有K,有K ≤ 2;
对于60%的数据,有N ≤ 100;
对于100%的数据,有T ≤ 10,N ≤ 1000,K ≤ N。
看着是一棵多叉树,可是根据题意描述,按照排列顺序,可以发现恰好是儿子兄弟的二叉树表示法
(其实就是一个先决条件,就是必须把父亲排在前面)
然后转化成二叉树,拓扑方案数?因为这是在二叉树上,所以是可做的(如果是有向无环图,这个问题就是NP问题了,只能通过状压解决小规模数据)。
下面是推导过程:
设f[i]f[i]是i号子树的拓扑排序方案数。
l,rl,r分别是它的左右儿子。
根据乘法原理
f[i]=f[l]∗f[r]∗g(l,r)f[i]=f[l]*f[r]*g(l,r)
其中g(l,r)g(l,r)表示左右儿子拓扑序列合并的方案数
若s[i]s[i]表示以i为根的子树中的节点数。
则ll的拓扑序列长度为s[l]s[l]。
不妨设在l的拓扑序列中插入r的序列。
即在ll的s[l]+1s[l]+1的空位中插入。
因为r的序列顺序是固定的,我们只需考虑在每个位置的插入个数。
设在第一个空位插入x1x_1个数,…,在第n个空位插入xnx_n个数。
则有
\sum_{i=1}^{s[l]+1} x_i=s[r] \tag{$x\ge0$}
即 nn个非负整数相加等于mm
在两边加上 s[l]+1s[l]+1,变为
\sum_{i=1}^{s[l]+1} x_i=s[l]+s[r]+1\tag{$x\ge1$}
把 s[l]+s[r]+1s[l]+s[r]+1个“1”分成 s[l]+1s[l]+1份
,即 Cs[l](s[l]+s[r])C_{(s[l]+s[r])}^{s[l]}
即 g(l,r)=Cs[l](s[l]+s[r])g(l,r)=C_{(s[l]+s[r])}^{s[l]}
可得
f[i]=f[l]∗f[r]∗Cs[l](s[l]+s[r])f[i]=f[l]*f[r]*C_{(s[l]+s[r])}^{s[l]}
/*苍天负我笑,痴情待明朝*/
#include<algorithm>
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<cstring>
#include<queue>
#include<map>
#include<set>
#define mp makepair
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef pair<ll,ll> pll;
typedef pair<int,int>pii;
const int Mod = 10007;
int n;
int to[1005],nex[1005],h[1005],cnt=0,size[1005];
ll F[1005];
void exgcd(int a,int b, int &x,int &y){if(b==0){x=1;y=0;return ;}else {exgcd(b,a%b,y,x);y-=x*(a/b);return;};
}
int C(int a,int b){int x,y,temp=1;for(int i=1;i<=b;i++){temp=(temp*(a-b+i))%Mod;exgcd(i,Mod,x,y);x=(x%Mod+Mod)%Mod;temp=(temp*x)%Mod;}return temp;
}
void dfs(int v){size[v]=1;F[v]=1;for(int i=h[v];i;i=nex[i]){dfs(to[i]);size[v]+=size[to[i]];F[v]=(F[v]*F[to[i]])%Mod;if(i!=h[v]){F[v]=(F[v]*C(size[v]-1,size[to[i]]))%Mod;}}}
int main(){int T;scanf("%d",&T);while(T--){int x,y;cnt=0;memset(h,0,sizeof(h));scanf("%d",&n);for(int i=1;i<=n;i++){scanf("%d",&x);int f=i;for(int j=1;j<=x;j++){scanf("%d",&y);cnt++;to[cnt]=y;nex[cnt]=h[f];h[f]=cnt;f=y;}}dfs(1);cout<<F[1]<<"\n";}return 0;
}
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