AtCoder Regular Contest 077: D - 11
solution
組み合わせと包除原理。組合せが前処理$O(n)$で実行$O(1)$なら全体で$O(n)$。
部分列の長さ$k$を固定して独立に解く。 この問題の困難は元の数列中に重複があることである。そうでなければ${}_nC_k$が答えであるのだが、重複されて数えられてしまう部分列の数を引かなくてはならない。 重複がちょうどひとつだけなので、そのような部分列の数は重複して出現する数を$a_i = a_j$ ($0 \le i \lt j \lt n + 1$)とすると${}_{i + (n + 1 - (j + 1))}C_{k - 1}$となる。
implementation
#include <cassert>
#include <cstdio>
#include <vector>
#define repeat(i, n) for (int i = 0; (i) < int(n); ++(i))
#define repeat_from(i, m, n) for (int i = (m); (i) < int(n); ++(i))
using ll = long long;
using namespace std;
ll powmod(ll x, ll y, ll p) { // O(log y)
assert (0 <= x and x < p);
assert (0 <= y);
ll z = 1;
for (ll i = 1; i <= y; i <<= 1) {
if (y & i) z = z * x % p;
x = x * x % p;
}
return z;
}
ll inv(ll x, ll p) { // p must be a prime, O(log p)
assert ((x % p + p) % p != 0);
return powmod(x, p-2, p);
}
constexpr int mod = 1e9+7;
int fact(int n) {
static vector<int> memo(1, 1);
if (memo.size() <= n) {
int l = memo.size();
memo.resize(n+1);
repeat_from (i, l, n+1) memo[i] = memo[i-1] *(ll) i % mod;
}
return memo[n];
}
int choose(int n, int r) { // O(n) at first time, otherwise O(\log n)
if (n < r) return 0;
r = min(r, n - r);
return fact(n) *(ll) inv(fact(n-r), mod) % mod *(ll) inv(fact(r), mod) % mod;
}
int main() {
// input
int n; scanf("%d", &n);
vector<int> a(n + 1); repeat (i, n + 1) scanf("%d", &a[i]);
// solve
int dup[2]; {
vector<int> used(n, -1);
repeat (i, n + 1) {
if (used[a[i] - 1] != -1) {
dup[0] = used[a[i] - 1];
dup[1] = i;
break;
}
used[a[i] - 1] = i;
}
}
int l = dup[0];
int m = dup[1] - (dup[0] + 1);
int r = n + 1 - (dup[1] + 1);
repeat_from (k, 1, n + 2) {
ll result = choose(n + 1, k) - choose(l + r, k - 1);
result = (result + mod) % mod;
printf("%lld\n", result);
}
return 0;
}