最近,小 S 对冒泡排序产生了浓厚的兴趣。为了问题简单,小 S 只研究对 1 到. n 的排列的冒泡排序。
下面是对冒泡排序的算法描述。
输入:一个长度为 n 的排列 p[1...n] 输出:p 排序后的结果。
for i = 1 to n do
for j = 1 to n - 1 do
if(p[i] > p[i + 1]) 交换 p[i] 与 p[i + 1] 的值
冒泡排序的交换次数被定义为交换过程的执行次数。
可以证明交换次数的一个下界是

,其中 pi 是排列 p 中第 i 个位置的数字。如果你对证明感兴趣,可以看提示。
小 S 开始专注于研究长度为 n 的排列中,满足交换次数 =

, 的排列 (在后文中,为了方便,我们把所有这样的排列叫“好”的排列)。
他进一步想,这样的 排列到底多不多?它们分布的密不密集?
小 S 想要对于一个给定的长度为 n 的排列 q,计算字典序严格大于 q 的“好”的 排列个数。
但是他不会做,于是求助于你,希望你帮他解决这个问题,考虑到答案可能会很大,因此只需输出答案对 998244353 取模的结果。
输入描述:
输入第一行包含一个正整数 T,表示数据组数。
对于每组数据,第一行有一个正整数 n, 保证 n ≤ 6 × 105。
接下来一行会输入 n 个正整数,对应于题目描述中的 qi,保证输入的是一个 1 到n 的排列。
输出描述:
输出共 T 行,每行一个整数。
对于每组数据,输出一个整数,表示字典序严格大于 q 的“好”的排列个数对
998244353 取模的结果。
示例1
说明
字典序比 1 3 2 大的排列中,除了 3 2 1 以外都是“好”的排列,故答案为 3
备注:
下面是对本题每个测试点的输入规模的说明。
对于所有数据,均满足 T = 5 (样例可能不满足).记 nmax 表示每组数据中 n 的最大值,
∑n 表示所有数据的 n 的和。
下面是对交换次数下界是

的证明。
排序本质上就是数字的移动,因此排序的交换次数应当可以用数字移动的总距离来描述。
对于第 i 个位置,假设在初始排列中,这个位置上的数字是 pi,那么我们需要将这个数字移动到第 pi 个位置上,移动的距离是 |i − pi|。
从而移动的总距离就是

,而冒泡排序每次会交换两个相邻的数字,每次交换可以使移动的总距离至多减少 2。
因此

是冒泡排序的交换次数的下界。并不是所有的排列都达到了下界,比如在 n = 3 的时候,考虑排列 3 2 1, 这个排列进行冒泡排序以后的交换次数是 3,但是

只有 2。