CF935D Fafa and Ancient Alphabet
题目描述
古埃及人以使用大量符号在神庙的墙壁上书写而闻名。Fafa 和 Fifa 来到其中一座神庙,发现墙上写着两个长度相等且非空的单词 $S_1$ 和 $S_2$,一个在另一个的下方。由于这座神庙非常古老,单词中的某些符号已经被抹去。对于任意被抹去的位置,符号集中的每个符号都有相等的概率出现在该位置。
Fifa 向 Fafa 发起挑战,让他计算 $S_1$ 字典序大于 $S_2$ 的概率。你能帮助 Fafa 完成这个任务吗?
你知道古埃及字母表中有 $m$ 个不同的字符,在本题中这些字符用 $1$ 到 $m$ 的整数按字母顺序表示。对于长度相同的两个单词 $x$ 和 $y$,如果它们在某个位置之前都相同,而在该位置 $x$ 的字符大于 $y$ 的字符,则称 $x$ 的字典序大于 $y$。
可以证明,这个概率等于某个分数 $\frac{P}{Q}$,其中 $P$ 和 $Q$ 互质,且 $Q$ 可被 $10^9+7$ 整除。请输出 $\frac{P}{Q} \bmod 10^9+7$,即小于 $10^9+7$ 的非负整数 $x$,使得 $x \equiv \frac{P}{Q} \pmod{10^9+7}$。
输入格式
第一行包含两个整数 $n$ 和 $m$($1 \leq n, m \leq 10^5$),分别表示两个单词的长度和字母表的大小。
第二行包含 $n$ 个整数 $a_1, a_2, \ldots, a_n$($0 \leq a_i \leq m$),表示 $S_1$ 的符号。如果 $a_i=0$,则第 $i$ 位的符号已被抹去。
第三行以相同格式给出 $S_2$。
输出格式
输出 $\frac{P}{Q} \bmod 10^9+7$,其中 $P$ 和 $Q$ 互质,$\frac{P}{Q}$ 是本题的答案。
说明/提示
在第一个样例中,第一个单词可以变为 $(1)$ 或 $(2)$。只有第二种情况会使其字典序大于第二个单词。因此答案为 $\frac{1}{2}$,即 $500000004$,因为 $500000004 \times 2 \equiv 1 \pmod{10^9+7}$。
在第二个样例中,无论第二个单词中的零如何替换,都无法使第一个单词字典序大于第二个单词。因此答案为 $0$。
由 ChatGPT 4.1 翻译