「ARC138E」Decreasing Subsequence(n logn 做法)
考虑一张 \(n\) 个点的图(\(V=\{0,1,\cdots,n\}\)):点 \(i\) 连向 \(a_i-1\),即 \(\text{index}\) 连向 \(\text{value}\)。若 \(a_i=0\),不连边。
容易发现,每个点的入度和出度均至多为 \(1\),这意味着这张图实际上是若干条链。在这张图上,长为 \(k\) 的递减子序列即为满足 \(pos_1<pos_2<\cdots<pos_{2k}\) 满足 \(pos_{2k+1-i}\) 连向 \(pos_i\) 的 \(2k\) 元组个数。
这相当于限制有 \(k\) 条特殊的链(它们的局部相对顺序满足 \(2k\) 元组),以及其他任意多条普通的链,考虑两者的 EGF:
- 对于特殊的链,我们可以将它们视为"前半段"和"后半段"拼接而成,两段是对称的。"前半段"的 EGF 显然为 \(\frac{(e^x-1)^k}{k!}\),卷起来即可;
- 对于普通的链,我们将它们看成一个整体,那么 EGF 就是 Bell 数,EGF 为 \(e^{e^x-1}\)。
两者卷积即可得到答案,时间复杂度 \(\mathcal O(n\log n)\)。