#P4561. [JXOI2018] 排序问题
[JXOI2018] 排序问题
题目背景
九条可怜是一个热爱思考的女孩子。
题目描述
九条可怜最近正在研究各种排序的性质,她发现了一种很有趣的排序方法: Gobo sort !
Gobo sort 的算法描述大致如下:
- 假设我们要对一个大小为 的数列 排序。
- 等概率随机生成一个大小为 的排列 。
- 构造一个大小为 的数列 满足 ,检查 是否有序,如果 已经有序了就结束算法,并返回 ,不然返回步骤 2。
显然这个算法的期望时间复杂度是 的,但是九条可怜惊奇的发现,利用量子的神奇性质,在量子系统中,可以把这个算法的时间复杂度优化到线性。
九条可怜对这个排序算法进行了进一步研究,她发现如果一个序列满足一些性质,那么 Gobo sort 会很快计算出正确的结果。为了量化这个速度,她定义 Gobo sort 的执行轮数是步骤 2 的执行次数。
于是她就想到了这么一个问题:
现在有一个长度为 的序列 ,九条可怜会在这个序列后面加入 个元素,每个元素是 内的正整数。 她希望新的长度为 的序列执行 Gobo sort 的期望执行轮数尽量的多。她希望得到这个最多的期望轮数。
九条可怜很聪明,她很快就算出了答案,她希望和你核对一下,由于这个期望轮数实在是太大了,于是她只要求你输出对 取模的结果。
输入格式
第一行输入一个整数 ,表示数据组数。
接下来 行描述了 组数据。
每组数据分成两行,第 1 行有四个正整数 ,表示数列的长度和加入数字的个数和加入数字的范围。 第 2 行有 个正整数,第 个表示 。
输出格式
输出 个整数,表示答案。
2
3 3 1 2
1 3 4
3 3 5 7
1 3 4
180
720
提示
###样例解释
对于第一组数据,我们可以添加 到序列的最末尾,使得这个序列变成 1 3 4 1 2 2
,那么进行一轮的成功概率是 ,因此期望需要 轮。
对于第二组数据,我们可以添加 到序列的最末尾,使得这个序列变成 1 3 4 5 6 7
,那么进行一轮的成功概率是 ,因此期望需要 轮。
数据范围
对于 30% 的数据, 。
对于 50% 的数据, 。
对于 60% 的数据, 。
对于 70% 的数据, 。
对于 90% 的数据, 。
对于 100% 的数据, $T\leq 10^5,n\leq 2\times 10^5,m\leq 10^7,1\leq l\leq r\leq 10^9$ , 。