559 : 並び替え行列

行列の全ての行で jj 列目の要素が j+1j+1 列目の要素より小さいとき、 jj 列目は上昇しているという。

次の条件を満たす r×nr×n 行列の個数を P(k,r,n)P(k,r,n) とする。

  • どの行も {1,2,3,,n}\{1,2,3,\dots,n\} の並び替えである

  • 最初の列を 1 列目として、列 j<nj < njjkk の倍数でないときかつそのときに限り上昇している

例えば P(1,2,3)=19,P(2,4,6)=65508751,P(7,5,30)mod(109+123)=161858102P(1,2,3)=19, P(2,4,6)=65508751, P(7,5,30) \bmod (10^9+123) = 161858102 である。

Q(n)=k=1nP(k,n,n)\displaystyle Q(n)=\sum_{k=1}^n P(k,n,n) とする。

例えば Q(5)=21879393751,Q(50)mod(109+123)=819573537Q(5)=21879393751, Q(50) \bmod (10^9+123) = 819573537 である。

Q(50000)mod(109+123)Q(50000) \bmod (10^9+123) を求めよ。

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