#P8923. 『MdOI R5』Many Minimizations

『MdOI R5』Many Minimizations

题目背景

本题不是多项式题,建议先做 E。

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题目描述

小 L 遇到了一个经典题:给定一个长度为 nn整数序列 aa,你需要在所有单调不降实数序列中选出一个作为 bb,最小化 i=1naibi\sum\limits_{i=1}^n |a_i-b_i|。可以证明答案是整数。

他一眼就秒了这个题:这不是保序回归板子吗!

他觉得这题太水了,于是决定加强一下:

对于所有长度为 nn 的且满足 i[1,n],ai[1,m]\forall i\in[1,n],a_i\in[1,m]整数序列 aa,求出上面这个问题的答案的总和对质数 pp 取模后的结果。其中 n,m,pn,m,p 是给定的常数。

这下小 L 不会了。为了不让你看出来他根本就不会,他随便写了一个数据范围就把这题扔给你做了。

现在压力来到了你这边,你能否顺利切掉这个题呢?

输入格式

共一行,三个整数,依次表示 n,m,pn,m,p

输出格式

共一行,一个整数,表示答案。

3 2 1000000007
4
5 5 1000000007
11040
50 50 1000000009
875463033

提示

对于 100%100\% 的数据,1n5×1031\le n\le 5\times 10^31m1091\le m\le 10^9109<p1.01×10910^9<p\le 1.01\times 10^9,保证 pp 是质数。

Subtask1(10%)\operatorname{Subtask} 1(10\%)n,m7n,m\le 7

Subtask2(10%)\operatorname{Subtask} 2(10\%)m2m\le 2

Subtask3(10%)\operatorname{Subtask} 3(10\%)n,m50n,m\le 50

Subtask4(10%)\operatorname{Subtask} 4(10\%)n50n\le 50

Subtask5(10%)\operatorname{Subtask} 5(10\%)n,m500n,m\le 500

Subtask6(10%)\operatorname{Subtask} 6(10\%)n500n\le 500

Subtask7(10%)\operatorname{Subtask} 7(10\%)m5×103m\le 5\times 10^3

Subtask8(30%)\operatorname{Subtask} 8(30\%):无特殊限制。

样例说明 1

有以下 88 种可能的情况:

a=(1,1,1),b=(1,1,1),ans=0a=(1,1,1),b=(1,1,1),ans=0

a=(1,1,2),b=(1,1,2),ans=0a=(1,1,2),b=(1,1,2),ans=0

a=(1,2,1),b=(1,1,1),ans=1a=(1,2,1),b=(1,1,1),ans=1

a=(1,2,2),b=(1,2,2),ans=0a=(1,2,2),b=(1,2,2),ans=0

a=(2,1,1),b=(1,1,1),ans=1a=(2,1,1),b=(1,1,1),ans=1

a=(2,1,2),b=(1,1,2),ans=1a=(2,1,2),b=(1,1,2),ans=1

a=(2,2,1),b=(2,2,2),ans=1a=(2,2,1),b=(2,2,2),ans=1

a=(2,2,2),b=(2,2,2),ans=0a=(2,2,2),b=(2,2,2),ans=0

因此答案为 0+0+1+0+1+1+1+0=40+0+1+0+1+1+1+0=4

注意,对于一个固定的 aa,最优的 bb 不一定唯一。上面只给出了一种可能的解。

Bonus\operatorname{Bonus}:在 pp 为 NTT 模数的情况下做到 O(nlogn)O(n\log n)。实际上在本题正解的基础上这一部分并不困难。