#1837. 「NOI2018」冒泡排序
「NOI2018」冒泡排序
题目描述
最近,小 S 对冒泡排序产生了浓厚的兴趣。为了问题简单,小 S 只研究对 到 的排列的冒泡排序。
下面是对冒泡排序的算法描述。
输入:一个长度为 n 的排列 p[1...n]
输出:p 排序后的结果。
for i = 1 to n do
for j = 1 to n - 1 do
if(p[j] > p[j + 1])
交换 p[j] 与 p[j + 1] 的值
冒泡排序的交换次数被定义为交换过程的执行次数。可以证明交换次数的一个下界是 ,其中 是排列 中第 个位置的数字。如果你对证明感兴趣,可以看提示。
小 S 开始专注于研究长度为 的排列中,满足交换次数 的排列(在后文中,为了方便,我们把所有这样的排列叫「好」的排列)。他进一步想,这样的排列到底多不多?它们分布的密不密集?
小 S 想要对于一个给定的长度为 的排列 ,计算字典序严格大于 的“好”的排列个数。但是他不会做,于是求助于你,希望你帮他解决这个问题,考虑到答案可能会很大,因此只需输出答案对 取模的结果。
输入格式
从文件 inverse.in
读入数据。
输入第一行包含一个正整数 ,表示数据组数。
对于每组数据,第一行有一个正整数 ,保证 。
接下来一行会输入 个正整数,对应于题目描述中的 ,保证输入的是一个 到 的排列。
输出格式
输出到文件 inverse.out
中。
输出共 行,每行一个整数。
对于每组数据,输出一个整数,表示字典序严格大于 的「好」的排列个数对 取模的结果。
样例 1
1
3
1 3 2
3
字典序比 大的排列中,除了 以外都是「好」的排列,故答案为 。
1
4
1 4 2 3
9
见附加文件中的 inverse3.in
与 inverse3.ans
.
数据范围与提示
下面是对本题每个测试点的输入规模的说明。
对于所有数据,均满足 (样例可能不满足)。
记 表示每组数据中 的最大值, 表示所有数据的 的和。
测试点 | 特殊性质 | ||
---|---|---|---|
1 | 无 | ||
2 | |||
3 | |||
4 | |||
5 | |||
6 | |||
7 | |||
8 | |||
9 | |||
10 | |||
11 | |||
12 | |||
13 | 无 | ||
14 | |||
15 | |||
16 | |||
17 | |||
18 | 无 | ||
19 | |||
20 | |||
21 | |||
22 | 无 | ||
23 | |||
24 | |||
25 |
「提示」
下面是对交换次数下界是 的证明。
排序本质上就是数字的移动,因此排序的交换次数应当可以用数字移动的总距离来描述。对于第 个位置,假设在初始排列中,这个位置上的数字是 pi,那么我们需要将这个数字移动到第 个位置上,移动的距离是 。从而移动的总距离就是 ,而冒泡排序每次会交换两个相邻的数字,每次交换可以使移动的总距离至多减少 。因此 是冒泡排序的交换次数的下界。
并不是所有的排列都达到了下界,比如在 的时候,考虑排列 ,这个排列进行冒泡排序以后的交换次数是 ,但是 只有 。