luogu#P4500. [ZJOI2018] 树

[ZJOI2018] 树

题目描述

九条可怜是一个热爱出题的女孩子。

虽然出题本身是一件非常有趣的事情,但是要把题目给出成正式比赛,就不是那么有趣了:造数据总是一件让人心力憔悴的事情。

在 ZJOI2018 Day 1 中,可怜出了一道和树相关的非常有趣的题,她打算采用一种常用的方式随机生成一棵 nn 个节点的有根树:

  • 节点 1 作为树的根。
  • 对于 i[2,n]i \in [2, n] ,独立地从 [1,i)[1, i) 中等概率随机选取一个节点作为 ii 的父亲。

可怜不是很想考虑这样随机出来的数据能不能卡掉暴力,毕竟乱搞也是 OI 比赛的一部分。

可怜比较在意的是题目的区分度,以及是不是所有可能的分数都出现了。因此,可怜希望任何两个测试点的树是有区别的:这样就可能会有错误的程序能只通过其中一个点。

因此,可怜想要计算,通过上面的方法独立的随机生成 kknn 个节点的有根树 T1T_1TkT_k ,他们两两同构的概率是多少。

两棵 nn 个节点的有根树 T1T_1T2T_2 同构当且仅当存在长度为 nn 的排列 pp,满足 p1=1p_1 = 1 ,且对于 i[2,n]\forall i \in [2, n] ,若 iiT1T_1 的父亲是 ff ,则 pip_iT2T_2 的父亲是 pfp_f

输入格式

第一行输入三个整数 n,k,pn, k, p,表示节点个数,树的个数以及模数。输入保证 108p10910^8 \leq p \leq 10^9pp 是质数。

输出格式

输出一行一个整数,表示答案对 pp 取模后的值。即如果答案的最简分数表示为 ab\frac{a}{b} ,输出 a×b1modpa \times b ^{-1} \bmod p

2 2 998244353

1
3 2 998244353
499122177
4 2 998244353
332748118
10 2 998244353
113919852
50 233 998244353
634280054

提示

样例解释

在第一组数据中,能够生成的树是唯一的,因此生成的两棵树必定相同。

在第二组数据中,能够生成的树只有两种,他们是不同构的。因此生成的两棵树同构的概率为 12\frac{1}{2} ,在模 998244353 意义下为 499122177。

在第三组数据中,能够生成的树有 6 种,如下图所示。其中第二、三、四棵(第一排中间三棵)是同构的,其余两两不同构。因此生成的两棵树同构的概率为 13\frac{1}{3} ,在模998244353 意义下为 332748118。

数据范围

测试点 nn kk 测试点 nn kk
1 5\le 5 =2=2 6 50\le 50 109\le 10^9
2 10\le 10 7 200\le 200
3 20\le 20 8 500\le 500
4 50\le 50 9 1000\le 1000
5 10 2000\le 2000

对于 100% 的数据,保证 pp 是质数且 108p10910^8 \le p \le 10^9

感谢 @Xeonacid 提供题面