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Solution -「CF 1342E」Placing Rooks

\(\mathcal{Description}\)

  Link.

  在一個 \(n\times n\) 的國際象棋棋盤上擺 \(n\) 個車,求滿足:

  • 所有格子都可以被攻擊到。
  • 恰好存在 \(k\) 對車可以互相攻擊。

  的擺放方案數,對 \(998244353\) 取模。

  \(n\le2\times10^5\)

\(\mathcal{Solution}\)

  這道《藍題》嗷,看來兔是個傻子。

  從第一個條件入手,所有格子可被攻擊,那就有「每行都有車」或「每列都有車」成立。不妨設每行有車,則第二個條件中的“互相攻擊”僅能由同列的車滿足,可以得出有車的列數為 \(n-k\)

  \(n\)

個不同行棋子放入 \(n-k\) 個不同列,方案數:

\[A_n^{n-k}{n \brace n-k} \]

  若 \(k\not=0\),明顯沿對角線對稱擺放所有棋子得到新方案,故答案 \(\times2\)

  複雜度 \(\mathcal O(n)\)

\(\mathcal{Code}\)

/* Clearink */

#include <cstdio>

const int MAXN = 2e5, MOD = 998244353;
int n, m, fac[MAXN + 5], ifac[MAXN + 5];

inline int mul ( const long long a, const int b ) { return a * b % MOD; }
inline int sub ( int a, const int b ) { return ( a -= b ) < 0 ? a + MOD : a; }
inline int add ( int a, const int b ) { return ( a += b ) < MOD ? a : a - MOD; }
inline int sqr ( const int a ) { return mul ( a, a ); }

inline int qkpow ( int a, int b ) {
	int ret = 1;
	for ( ; b; a = mul ( a, a ), b >>= 1 ) ret = mul ( ret, b & 1 ? a : 1 );
	return ret;
}

inline void init () {
	fac[0] = 1;
	for ( int i = 1; i <= n; ++i ) fac[i] = mul ( i, fac[i - 1] );
	ifac[n] = qkpow ( fac[n], MOD - 2 );
	for ( int i = n - 1; ~i; --i ) ifac[i] = mul ( i + 1, ifac[i + 1] );
}

inline int comb ( const int n, const int m ) {
	return n < m ? 0 : mul ( fac[n], mul ( ifac[m], ifac[n - m] ) );
}

inline int stir ( const int n, const int m ) {
	int ret = 0;
	for ( int i = 0; i <= m; ++i ) {
		ret = ( i & 1 ? sub : add )( ret,
			mul ( comb ( m, i ), qkpow ( m - i, n ) ) );
	}
	return mul ( ret, ifac[m] );
}

int main () {
	scanf ( "%d %d", &n, &m );
	if ( m > n - 1 ) return puts ( "0" ), 0;
	init ();
	int ans = mul ( mul ( fac[n], ifac[m] ), stir ( n, n - m ) );
	if ( m ) ans = add ( ans, ans );
	printf ( "%d\n", ans );
	return 0;
}