题面
有一个 $1\sim n$ 的排列 $\{p_i\}$ ,对应了 $i$ 条有向边为 $(i,p_i)$ 的图。由于 $p_i$ 是排列,可以证明图由若干个环组成。你希望知道有多少种可能的排列 $\{p_i\}$ ,使得图中每一个环长度都为偶数,答案对 $998244353$ 取模。其中一部分 $p_i$ 已经给定。
$n\leq 10^5$ 。
题解
特判开局奇环、奇数个奇链。
假设有 $n$ 个奇链, $m$ 个偶链
发现把奇链转为偶链复杂,但可以考虑奇链先成环森林,把偶链插入,因为奇链组成的环森林,边数是确定的,也就是偶链可插入的空数是确定的。
偶链那边都包括自己成森林和插入的方案都好搞,考虑奇链这边。
把奇链作结点。考虑某一个结点 $u$ 与别人 $v$ 合并,它要么跟它 $u,v$ 直接成环,合并后删除,要么再找一个点 $w$ , $u,v,w$ 合并成一个点继续过程。那就是 $f(n)=(n-1)^2f(n-2)$ 。
最终答案
$$\sum_{i=0}^m\binom{m}{i}(m-i)!\times f(n)n^{\overline{i}} $$
代码
const int N = 1e5 + 5, mod = 998244353;
inline ll Read() {
ll x = 0, f = 1;
char c = getchar();
while (c != '-' && (c < '0' || c > '9')) c = getchar();
if (c == '-') f = -f, c = getchar();
while (c >= '0' && c <= '9') x = (x << 3) + (x << 1) + c - '0', c = getchar();
return x * f;
}
namespace Main {
int n;
int fac[N], inv[N], f[N];
int a[N], b[N], fa[N], sum[N];
int find(int k) {return k == fa[k]? k: fa[k] = find(fa[k]);}
struct link {
int lst, nxt, id;
} lk[N];
bool vis[N];
int cnt[2];
int add(int a, int b) { return a + b > mod? a + b - mod: a + b;}
int dec(int a, int b) { return a - b < 0? a - b + mod: a - b;}
int mul(int a, int b) { return 1ll * a * b % mod; }
int qpow(int a, int b) {
int ans = 1;
for (; b; b >>= 1, a = mul(a, a))
if (b & 1) ans = mul(ans, a);
return ans;
}
int binom(int n, int m) { return mul(fac[n], mul(inv[m], inv[n - m])); }
int main () {
n = Read();
fac[0] = 1;
for (int i = 1; i <= n; i++) fac[i] = mul(fac[i - 1], i);
inv[n] = qpow (fac[n], mod - 2);
f[0] = 1;
for (int i = 2; i <= n; i += 2) f[i] = mul(f[i - 2], mul(i - 1, i - 1));
for (int i = n; i; i--) inv[i - 1] = mul(inv[i], i);
for (int i = 1; i <= n; i++) a[i] = Read();
// if (n <= 8) {
// for (int i = 1; i <= n; i++) b[i] = i;
// int ans = 0;
// do {
// for (int i = 1; i <= n; i++) fa[i] = i, sum[i] = 1;
// bool flag = 0;
// for (int i = 1; i <= n; i++)
// if (a[i] && a[i] != b[i]) { flag = 1; break; }
// if (flag) continue;
// for (int i = 1; i <= n; i++) {
// int u = find(i), v = find(b[i]);
// if (u == v) continue;
// fa[u] = v;
// sum[v] += sum[u];
// }
// flag = 1;
// for (int i = 1; i <= n; i++)
// if (sum[i] & 1 && fa[i] == i) {flag = 0; break;}
// ans += flag;
// } while (next_permutation(b + 1, b + 1 + n));
// printf ("%d\n", ans);
// return 0;
// }
for (int i = 1; i <= n; i++) lk[i].nxt = a[i], lk[a[i]].lst = i;
lk[0].lst = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
if (vis[i] || lk[i].lst) continue;
int c = 0;
for (int u = i; u; u = lk[u].nxt, c++)
vis[u] = 1;
if (c & 1) cnt[1]++; else cnt[0]++;
}
bool flag = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
if (vis[i]) continue;
int c = 0;
for (int u = i; !vis[u]; u = lk[u].nxt, c++) vis[u] = 1;
if (c & 1) {flag = 1; break;}
}
if (flag || cnt[1] & 1) {puts("0"); return 0;}
int ans = 0, k = f[cnt[1]];
for (int i = 0; i <= cnt[0]; i++) {
ans = add(ans, mul(binom(cnt[0], i), mul(k, fac[cnt[0] - i])));
k = mul(k, add(cnt[1], i));
}
printf ("%d\n", ans);
return 0;
}
}
int main () {
string str = "permutation";
freopen((str + ".in").c_str(), "r", stdin);
freopen((str + ".out").c_str(), "w", stdout);
Main::main();
return 0;
}