Random Stack

2024 CCPC Zhengzhou Invitational Contest H

Problem Statement

随机栈 Toxel 获得了一个随机的 “栈”。这个栈可被视为一个 多 重 集 S,从一个非空的随机栈 S 中取出一个 元素时,有可能从中取出任何一个元素,其中每个元素被取出的概率是相等的。取出该元素后,该元素会 从集合中删除。以{1,2,2} 为例,有 1/3 的概率取出1,使得集合变为{2,2},有 2/3 的概率取出2,使得集 合变为{1,2}。每次取出元素的事件相互独立。 Toxel 正在对这个集合做一些操作。集合初始时为空,它总共进行了2n次操作,其中n次操作为插 入,n次操作为取出。现在,Toxel告诉了你它操作的顺序以及每次插入的数,且保证每次取出时,集合 非空。Toxel 想知道,如果把每次取出的数排成一个序列,那么这个序列递增的概率是多少?这里,递增 的严格定义是:取出数列的每一项(除最后一项).小.于.等 .于它的后一项。 由于答案可能不是整数,为了方便计算,你只需要求出这个值对998244353取模的结果。

Input

第一行包含一个整数n(1 ≤ n ≤ 2×10e5)。 第二行包含2n个整数a1,a2,…,a2n(−1 ≤ ai ≤ n),表示 Toxel 操作的序列。其中,若0 ≤ ai ≤ n, 表示Toxel 向集合中插入了ai;否则ai=−1,表示Toxel从集合中取出了一个元素。数据保证取出元素 时,集合非空;保证插入和取出操作的次数分别为n

Output

输出一行一个整数,表示答案对998244353取模的结果

Solving

 1
 2
 3
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 5
 6
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// 除法同余(乘法逆元)
int qpow(int x,int y)
{
    int res = 1;
    while(y>0)
    {
        if(y&1) res = (res * x) % MOD;
        x = (x * x) % MOD;
        y >>= 1; 
    }
    return res;
}
int invfac(int x)
{
    return qpow(x,MOD-2) % MOD;
}
int calcu(int p,int q)
{
    return ((p % MOD)*(invfac(q))) % MOD;
}
void solve()
{
    int n;
    cin >> n;
    map<int,int> mp;
    int total = 1;
    int res = 1;
    priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> q;
    int x;
    int lo = -1;
    for(int i=1;i<=2*n;i++)
    {
        cin >> x;
        if(x >= 0)
        {
            mp[x]++;
            q.push(x);
        }    
        if(x == -1)
        {
            // 样本空间更新
            total =  (total * q.size()) % MOD;
            // 满足递增的空间 
            res = (res * mp[q.top()]) % MOD;

            if(!q.empty()&&q.top() >= lo)
            {
                lo = q.top();
                mp[q.top()]--;
                q.pop();
            }
            else
            {
                cout << 0 << endl;
                return;
            }
        }
    }
    cout << calcu(res,total) % MOD;
}
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