#P15569. [COCI 2025/2026 #5] 结构 / Struktura

    ID: 17433 远端评测题 1000ms 512MiB 尝试: 0 已通过: 0 难度: 6 上传者: 标签>动态规划 DPO2优化矩阵加速COCI(克罗地亚)2026

[COCI 2025/2026 #5] 结构 / Struktura

背景

本题满分 110110

题目描述

Petar 和 Ivana 在漫长的冬日下午感到无聊,于是发明了一个数字游戏。

Petar 在纸上随机写下 nn 个数,每个数都独立地、等概率地11kk 之间选择,形成数组 aa

Ivana 说她特别喜欢某些数组,因为它们有一种“隐藏的平衡”,她称这种数组为结构(structure)。当且仅当满足以下条件时,数组 aa 是结构:

  • 整数 1,2,,n1,2,\dots,n 在数组中各出现恰好一次。
  • 对每个下标 ii1in1 \le i \le n),都有 ai+in11|a_i + i - n - 1| \le 1

Ivana 想知道:Petar 完全随机生成数组 aa 时,得到结构的概率是多少。

可以证明答案总能表示为分数 PQ\dfrac{P}{Q},其中 PP 为整数,QQ 为正整数且不被 109+710^9+7 整除。

输入格式

输入一行两个自然数 n,kn,k1n,k1091 \le n,k \le 10^9)。

输出格式

输出一个整数,表示所求概率在模 109+710^9+7 意义下的值。

2 1
0
2 2
500000004
7 94
100976822

提示

【样例解释】

样例 #2 解释:

Petar 可能写出的数组共有 22=42^2=4 个:(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)。其中结构是 (1,2)(1,2)(2,1)(2,1),概率为 24\dfrac{2}{4},因此输出 241mod(109+7)=5000000042 \cdot 4^{-1} \bmod (10^9+7)=500000004

【子任务】

子任务 分值 限制
11 1717 n,k7n,k \le 7
22 2323 n7n \le 7k100k \le 100
33 1919 n20n \le 20k100k \le 100
44 2525 n,k106n,k \le 10^6
55 2626 无额外限制