atcoder#ABC199F. [ABC199F] Graph Smoothing

[ABC199F] Graph Smoothing

配点 : 600600

問題文

NN 頂点 MM 辺の単純無向グラフがあります。頂点には 11 から NN までの、辺には 11 から MM までの番号がついています。 辺 ii は頂点 XiX_i と頂点 YiY_i を結んでいます。また、頂点 ii には最初整数 AiA_i が書かれています。 あなたは KK 回にわたって以下の操作を行います。

  • MM 本ある辺の中から、一様ランダムかつ他の選択と独立に 11 本選ぶ。その辺が結ぶ 22 頂点に書かれている数の平均を xx として、その 22 頂点に書かれている数を両方 xx で置き換える。

各頂点 ii について、KK 回の操作後に頂点 ii に書かれている数の期待値を求め、注記の通り mod(109+7)\bmod (10^9 + 7) で出力してください。

注記

有理数を出力する際は、まずその有理数を分数 yx\frac{y}{x} として表してください。 ここで、x,yx,y は整数であり、xx109+710^9+7 で割り切れてはなりません (この問題の制約下で、そのような表現は必ず可能です)。 そして、xzy(mod109+7)xz \equiv y \pmod {10^9+7} を満たすような 00 以上 109+610^9+6 以下の唯一の整数 zz を出力してください。

制約

  • 2N1002 \le N \le 100
  • 1MN(N1)21 \le M \le \frac{N(N - 1)}{2}
  • 0K1090 \le K \le 10^9
  • 0Ai1090 \le A_i \le 10^9
  • 1XiN1 \le X_i \le N
  • 1YiN1 \le Y_i \le N
  • 与えられるグラフは単純
  • 入力に含まれる値は全て整数である

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。

NN MM KK

A1A_1 A2A_2 A3A_3 \dots ANA_N

X1X_1 Y1Y_1

X2X_2 Y2Y_2

X3X_3 Y3Y_3

\hspace{15pt} \vdots

XMX_M YMY_M

出力

NN 行にわたって出力せよ。 ii 行目には、KK 回の操作後に頂点 ii に書かれている数の期待値を、注記に従って mod(109+7)\bmod (10^9 + 7) で出力せよ。

3 2 1
3 1 5
1 2
1 3
3
500000005
500000008
  • 唯一の操作で辺 11 が選ばれた場合 : 頂点 1,2,31, 2, 3 に書かれている数はそれぞれ 2,2,52, 2, 5 となります
  • 唯一の操作で辺 22 が選ばれた場合 : 頂点 1,2,31, 2, 3 に書かれている数はそれぞれ 4,1,44, 1, 4 となります

従って、操作後に頂点 1,2,31, 2, 3 に書かれている数の期待値はそれぞれ 3,32,923, \frac{3}{2}, \frac{9}{2} となります。 これらを注記に従って mod(109+7)\bmod (10^9 + 7) の表現に変換すると、それぞれ 3,500000005,5000000083, 500000005, 500000008 となります。

3 2 2
12 48 36
1 2
1 3
750000036
36
250000031
  • 11 回目の操作で辺 11 が選ばれた場合 頂点 1,2,31, 2, 3 に書かれている数はそれぞれ 30,30,3630, 30, 36 となります - 22 回目の操作で辺 11 が選ばれた場合 : 頂点 1,2,31, 2, 3 に書かれている数はそれぞれ 30,30,3630, 30, 36 となります
    • 22 回目の操作で辺 22 が選ばれた場合 : 頂点 1,2,31, 2, 3 に書かれている数はそれぞれ 33,30,3333, 30, 33 となります
  • 11 回目の操作で辺 22 が選ばれた場合 頂点 1,2,31, 2, 3 に書かれている数はそれぞれ 24,48,2424, 48, 24 となります - 22 回目の操作で辺 11 が選ばれた場合 : 頂点 1,2,31, 2, 3 に書かれている数はそれぞれ 36,36,2436, 36, 24 となります
    • 22 回目の操作で辺 22 が選ばれた場合 : 頂点 1,2,31, 2, 3 に書かれている数はそれぞれ 24,48,2424, 48, 24 となります

これら 44 通りのケースが各 14\frac{1}{4} の確率で起こるので、頂点 1,2,31, 2, 3 に最終的に書かれている数の期待値はそれぞれ 1234,1444(=36),1174\frac{123}{4}, \frac{144}{4} (=36), \frac{117}{4} となります。

4 5 1000
578 173 489 910
1 2
2 3
3 4
4 1
1 3
201113830
45921509
67803140
685163678