题目大意
给一个长度为2的次幂的排列做归并排序,在区间长度为2时比较器会变成随机返回值。
多次操作,每次要么交换两个位置,要么询问归并排序后第x个位置等于排序前第y个位置的概率。
做法
容易发现,如果x<y,且随机排序将x排到y后,可以把x看做y+0.5。
然后就可以正常做归并排序。
因此每个位置对应一个(x,y)表示它的两种可能取值。
对于一个询问,枚举一个可能取值,排第y说明要有y-1个比它小的。算出j个一定比它小的,用补集转化算出k个1/2概率比它小的,再用组合数计算。
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#define fo(i,a,b) for(i=a;i<=b;i++)
#define fd(i,a,b) for(i=a;i>=b;i--)
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxn=65536+10,mo=1000000007,inv2=(mo+1)/2;
int num[maxn*8],sum[maxn*8],fac[maxn],inv[maxn],mi[maxn];
int p[maxn],a[maxn][2];
int i,j,k,l,t,n,m,x,y,tot,top,ans;
int qsm(int x,int y){
if (!y) return 1;
int t=qsm(x,y/2);
t=(ll)t*t%mo;
if (y%2) t=(ll)t*x%mo;
return t;
}
void change(int p,int l,int r,int a,int b){
if (l==r){
num[p]+=b;
return;
}
int mid=(l+r)/2;
if (a<=mid) change(p*2,l,mid,a,b);else change(p*2+1,mid+1,r,a,b);
num[p]=num[p*2]+num[p*2+1];
}
int query(int p,int l,int r,int a,int b){
if (a>b) return 0;
if (l==a&&r==b) return num[p];
int mid=(l+r)/2;
if (b<=mid) return query(p*2,l,mid,a,b);
else if (a>mid) return query(p*2+1,mid+1,r,a,b);
else return query(p*2,l,mid,a,mid)+query(p*2+1,mid+1,r,mid+1,b);
}
void change2(int p,int l,int r,int a,int b){
if (l==r){
sum[p]+=b;
return;
}
int mid=(l+r)/2;
if (a<=mid) change2(p*2,l,mid,a,b);else change2(p*2+1,mid+1,r,a,b);
sum[p]=sum[p*2]+sum[p*2+1];
}
int query2(int p,int l,int r,int a,int b){
if (a>b) return 0;
if (l==a&&r==b) return sum[p];
int mid=(l+r)/2;
if (b<=mid) return query2(p*2,l,mid,a,b);
else if (a>mid) return query2(p*2+1,mid+1,r,a,b);
else return query2(p*2,l,mid,a,mid)+query2(p*2+1,mid+1,r,mid+1,b);
}
void update(int x){
change(1,1,2*n,a[x][1],-1);
change2(1,1,2*n,a[x][0],-1);
int y=((x-1)^1)+1;
if (p[x]<p[y]){
a[x][0]=p[x];
a[x][1]=p[y]+1;
}
else a[x][0]=a[x][1]=p[x];
change(1,1,2*n,a[x][1],1);
change2(1,1,2*n,a[x][0],1);
}
int C(int n,int m){
if (n<m||m<0) return 0;
return (ll)fac[n]*inv[m]%mo*inv[n-m]%mo;
}
void work(int x,int y){
y--;
int j=query(1,1,2*n,1,x-1);
int k=n-query2(1,1,2*n,x+1,2*n)-j-1;
if (j>y) return;
y-=j;
(ans+=(ll)C(k,y)*mi[k]%mo)%=mo;
}
int main(){
freopen("sort.in","r",stdin);freopen("sort.out","w",stdout);
scanf("%d",&n);
fo(i,1,n) scanf("%d",&p[i]),p[i]*=2;
fo(i,1,n){
j=((i-1)^1)+1;
if (p[i]<p[j]){
a[i][0]=p[i];
a[i][1]=p[j]+1;
change(1,1,2*n,p[j]+1,1);
change2(1,1,2*n,p[i],1);
}
else{
a[i][0]=a[i][1]=p[i];
change(1,1,2*n,p[i],1);
change2(1,1,2*n,p[i],1);
}
}
fac[0]=1;
fo(i,1,n) fac[i]=(ll)fac[i-1]*i%mo;
inv[n]=qsm(fac[n],mo-2);
fd(i,n-1,0) inv[i]=(ll)inv[i+1]*(i+1)%mo;
mi[0]=1;
fo(i,1,n) mi[i]=(ll)mi[i-1]*inv2%mo;
scanf("%d",&m);
fo(i,1,m){
scanf("%d%d%d",&t,&x,&y);
if (t==2){
ans=0;
change(1,1,2*n,a[x][1],-1);
change2(1,1,2*n,a[x][0],-1);
work(a[x][0],y);
work(a[x][1],y);
change(1,1,2*n,a[x][1],1);
change2(1,1,2*n,a[x][0],1);
ans=(ll)ans*inv2%mo;
(ans+=mo)%=mo;
printf("%d\n",ans);
}
else{
swap(p[x],p[y]);
update(x);
update(((x-1)^1)+1);
update(y);
update(((y-1)^1)+1);
}
}
}