[HNOI2015]实验比较

Description

小D 被邀请到实验室,做一个跟图片质量评价相关的主观实验。实验用到的图片集一共有 N 张图片,编号为 1 到 N。实验分若干轮进行,在每轮实验中,小 D会被要求观看某两张随机选取的图片, 然后小D 需要根据他自己主观上的判断确定这两张图片谁好谁坏,或者这两张图片质量差不多。 用符号“<”、“>”和“=”表示图片 x和y(x、y为图片编号)之间的比较:如果上下文中 x 和 y 是图片编号,则 x<y 表示图片 x“质量优于”y,x>y 表示图片 x“质量差于”y,x=y表示图片 x和 y“质量相同”;也就是说,这种上下文中,“<”、“>”、“=”分别是质量优于、质量差于、质量相同的意思;在其他上下文中,这三个符号分别是小于、大于、等于的含义。图片质量比较的推理规则(在 x和y是图片编号的上下文中):(1)x < y等价于 y > x。(2)若 x < y 且y = z,则x < z。(3)若x < y且 x = z,则 z < y。(4)x=y等价于 y=x。(5)若x=y且 y=z,则x=z。 实验中,小 D 需要对一些图片对(x, y),给出 x < y 或 x = y 或 x > y 的主观判断。小D 在做完实验后, 忽然对这个基于局部比较的实验的一些全局性质产生了兴趣。在主观实验数据给定的情形下,定义这 N 张图片的一个合法质量序列为形如“x1 R1 x2 R2 x3 R3 …xN-1 RN-1 xN”的串,也可看作是集合{ xi Ri xi+1|1<=i<=N-1},其中 xi为图片编号,x1,x2,…,xN两两互不相同(即不存在重复编号),Ri为<或=,“合法”是指这个图片质量序列与任何一对主观实验给出的判断不冲突。 例如: 质量序列3 < 1 = 2 与主观判断“3 > 1,3 = 2”冲突(因为质量序列中 3<1 且1=2,从而3<2,这与主观判断中的 3=2 冲突;同时质量序列中的 3<1 与主观判断中的 3>1 冲突) ,但与主观判断“2 = 1,3 < 2”  不冲突;因此给定主观判断“3>1,3=2”时,1<3=2 和1<2=3 都是合法的质量序列,3<1=2 和1<2<3都是非法的质量序列。由于实验已经做完一段时间了,小D 已经忘了一部分主观实验的数据。对每张图片 i,小 D 都最多只记住了某一张质量不比 i 差的另一张图片 Ki。这些小 D 仍然记得的质量判断一共有 M 条(0 <= M <= N),其中第i 条涉及的图片对为(KXi, Xi),判断要么是KXi   < Xi  ,要么是KXi = Xi,而且所有的Xi互不相同。小D 打算就以这M 条自己还记得的质量判断作为他的所有主观数据。现在,基于这些主观数据,我们希望你帮小 D 求出这 N 张图片一共有多少个不同的合法质量序列。我们规定:如果质量序列中出现“x = y”,那么序列中交换 x和y的位置后仍是同一个序列。因此: 1<2=3=4<5 和1<4=2=3<5 是同一个序列, 1 < 2 = 3 和 1 < 3 = 2 是同一个序列,而1 < 2 < 3 与1 < 2 = 3是不同的序列,1<2<3和2<1<3 是不同的序列。由于合法的图片质量序列可能很多, 所以你需要输出答案对10^9 + 7 取模的结果

Input

第一行两个正整数N,M,分别代表图片总数和小D仍然记得的判断的条数;
接下来M行,每行一条判断,每条判断形如”x < y”或者”x = y”。 

Output

输出仅一行,包含一个正整数,表示合法质量序列的数目对 10^9+7取模的结果。

Sample Input

5 4
1 < 2
1 < 3
2 < 4
1 = 5

Sample Output

5

HINT

不同的合法序列共5个,如下所示:

1 = 5 < 2 < 3 < 4 
1 = 5 < 2 < 4 < 3 
1 = 5 < 2 < 3 = 4 
1 = 5 < 3 < 2 < 4 
1 = 5 < 2 = 3 < 4 
100%的数据满足N<=100。 
 
将u<v转化为u->v的边,u=v则并查集合为一点
假设只存在‘<’号,那么显然u点子树的方案:
枚举儿子节点 $v$ 的时候,我们用 $tol$ 表示已处理过的子树的总大小
$$f_u = f_u*f_v*C_{tol+f_v}^{f_v}$$
如果存在‘=’的话,显然=只会是不同子树的关系
由于子树间的等号关系不好处理,我们可以将其放到状态中,
我们记 $f_{u, k}$ 为在以 $u$ 为根的子树中生成的序列含有 $k$ 个 '<' 的方案数。
如果从当前已处理的子树选i个‘<',从v子树选j个’<'
那么u子树的‘<'个数范围为[max(i,j),i+j]
那么u子树’<'的分布有多少种?
现在相当于将 $i$ 个白球, $j$ 个黑球放入 $k$ 个盒子中,且同个盒子不能有相同颜色的球,盒子不能空。
$$f_{u, k} += \sum_{i = 1}^a \sum_{j = 1}^b p_i*q_j*C_k^i*C_i^{j-(k-i)}$$
其中 $C_k^i$ 表示在 $k$ 个盒子中选出 $i$ 个放白球,因为所有盒子都要放球,所以剩下的 $k-i$ 个盒子必定放黑球,
剩下 $j-(k-i)$ 个黑球要放在 $i$ 个放白球的盒子中。
$$f_{u, k} += \sum_{i = 1}^a \sum_{j = 1}^b p_i*q_j*C_k^i*C_i^{j-(k-i)}$$
其中 $C_k^i$ 表示在 $k$ 个盒子中选出 $i$ 个放白球,因为所有盒子都要放球,所以剩下的 $k-i$ 个盒子必定放黑球,
剩下 $j-(k-i)$ 个黑球要放在 $i$ 个放白球的盒子中。
 #include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<cmath>
using namespace std;
typedef long long lol;
struct Node
{
int next,to;
}edge[];
int head[],num,set[],n,m,pre[],rt[];
bool vis[];
lol Mod=1e9+,c[][],f[][],size[],ans;
void add(int u,int v)
{
num++;
edge[num].next=head[u];
head[u]=num;
edge[num].to=v;
}
int find(int x)
{
if (x==) return ;
if (set[x]!=x) set[x]=find(set[x]);
return set[x];
}
lol C(int x,int y)
{
return c[y][x];
}
bool pd(int x)
{int i;
vis[x]=;
for (i=head[x];i;i=edge[i].next)
{int v=edge[i].to;
if (vis[v]) return ;
if (pd(v)==) return ;
}
return ;
}
void dfs(int x)
{int i,j,k,l;
int zyys=;
lol g[];
for (i=head[x];i;i=edge[i].next)
{
int v=edge[i].to;
memset(g,,sizeof(g));
dfs(v);
if (zyys)
{
for (j=;j<=size[x];j++)
{
for (k=;k<=size[v];k++)
{
for (l=max(j,k);l<=j+k;l++)
{
g[l]+=(((f[x][j]*f[v][k])%Mod)*C(j,l)%Mod)*C(k-l+j,j)%Mod;
g[l]%=Mod;
}
}
}
size[x]+=size[v];
for (j=;j<=size[x];j++)
f[x][j]=g[j];
}
else
{
zyys=;size[x]+=size[v];
for (j=;j<=size[x];j++)
f[x][j]=f[v][j];
}
}
if (!zyys) f[x][]=;
size[x]++;
for (i=size[x];i;i--)
f[x][i]=f[x][i-];
}
int main()
{int i,j,x,y;
char ch;
cin>>n>>m;
for (i=;i<=n;i++)
{
c[i][]=;
for (j=;j<=i;j++)
c[i][j]=(c[i-][j-]+c[i-][j])%Mod;
}
for (i=;i<=n;i++)
set[i]=i;
for (i=;i<=m;i++)
{
scanf("%d %c %d",&x,&ch,&y);
if (ch=='<')
{
pre[y]=x;
}
else if (ch=='=')
{
int p=find(x),q=find(y);
if (p!=q)
{
set[p]=q;rt[p]=;
pre[q]=max(pre[q],pre[p]);
}
}
}
for (i=;i<=n;i++)
if (rt[i]==) add(find(pre[i]),i);
for (i=;i<=n;i++)
if (vis[i]==)
if (pd(i)==)
{
cout<<<<endl;
return ;
}
dfs();
for (i=;i<=size[];i++)
ans=(ans+f[][i])%Mod;
cout<<ans;
}
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