#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define rep(i,n) for(int i=0;i<n;i++)
#define per(i,n) for(int i=n-1;i>=0;i--)
#define rng(i,c,n) for(int i=c;i<n;i++)
#define fi first
#define se second
#define vec vector
#define pb push_back
#define sz(a) (int)a.size()
#define all(a) a.begin(),a.end()
typedef long long ll;
typedef vector<int> vi;
typedef pair<int,int> pii;
void print(){cout<<'\n';}
template<class h,class...t>
void print(const h&v,const t&...u){cout<<v<<' ',print(u...);}
// snuke's mod int
template <ll mod>
struct modint{
ll x;
modint(ll x=0):x((x%mod+mod)%mod){}
modint operator-()const{return modint(-x);}
modint& operator+=(const modint a){if((x+=a.x)>=mod) x-=mod; return *this;}
modint& operator-=(const modint a){if((x+=mod-a.x)>=mod) x-=mod; return *this;}
modint& operator*=(const modint a){(x*=a.x)%=mod; return *this;}
modint& operator/=(const modint& a){(x*=a.inv().x)%=mod; return *this;}
modint operator+(const modint& a)const{return modint(*this)+=a;}
modint operator-(const modint& a)const{return modint(*this)-=a;}
modint operator*(const modint& a)const{return modint(*this)*=a;}
modint operator/(const modint& a)const{return modint(*this)/=a;}
modint pow(ll n)const{
modint res=1,x(*this);
while(n){
if(n&1)res*=x;
x*=x;
n>>=1;
}
return res;
}
modint inv()const{return pow(mod-2);}
bool operator<(const modint& a)const{return x<a.x;}
bool operator==(const modint& a)const{return x==a.x;}
bool operator!=(const modint& a)const{return x!=a.x;}
};
using mint=modint<1000000007>;
const int _n=2e6;
mint fact[_n],invfact[_n];
void init_fact(){
fact[0]=1;
rng(i,1,_n){
fact[i]=fact[i-1]*mint(i);
}
invfact[_n-1]=fact[_n-1].inv();
per(i,_n-1){
invfact[i]=invfact[i+1]*mint(i+1);
}
}
mint cnk(ll n,ll k){
if(k<0 or k>n) return 0;
return fact[n]*invfact[k]*invfact[n-k];
}
mint f(int n,int k,int m){
vec<mint> dp(m+1);
// vec<mint> dp1(m+1);
vec<mint> ps(m+1);
dp[0]=1;
// dp1[0]=1;
rep(i,m){
if(i){
ps[i]+=ps[i-1];
}
mint val=0;
val+=ps[i];
if(i-k-1>=0) val-=ps[i-k-1];
dp[i]+=val*mint(1)/mint(k);
// print(i,ps[i].x,dp[i].x,dp1[i].x);
ps[i]+=dp[i];
// for(int j=1;j<=k;j++){
// if(i+j<m){
// dp1[i+j]+=dp1[i]*mint(1)/mint(k);
// }
// }
}
vec<mint> f(m+1);
f[0]=1;
for(int i=0;i<=m;i++){
mint val=0;
for(int ad=k;ad>=1;ad--){
// val*=pr_bad;
if(i+ad<m){
f[i+ad]+=dp[i]*val/mint(k);
val+=1;
}
}
// for(int j=i-1;j>=i-1-k;j--){
// if(j<0) break;
// rng(ad,1,k+1){
// if(j+ad>=m) continue;
// if(j+ad<=i) continue;
// f[i]+=dp[j]*mint(1)/mint(k);
// }
// }
}
mint ans=0;
for(int i=0;i<m;i++)
{
// int i=0;
mint bad=k-min(k,m-1-i);
// mint bad1=0;
// for(int j=1;j<=k;j++){
// if(i+j>=m){
// bad1+=1;
// }
// }
// print(bad.x,bad1.x);
mint pr_bad=bad/mint(k);
mint pr_good=mint(1)-pr_bad;
mint ways=0;
mint ways1=1;
for(int cnt=1;cnt<=n;cnt++){ // i have no idea how to count this shit
// ans=0;
mint prob=f[i].pow(n-cnt)*dp[i].pow(cnt)*cnk(n,cnt);
// bad / k ends
// 1 - bad / k conitnues
ways+=mint(cnt)*ways1*pr_bad;
// print(ways.x);
if(i or (i==0 and cnt==n)){
ans+=ways*prob;
}
// print(i,cnt,ans.x);
ways1*=pr_good;
if(i or (i==0 and cnt==n)){
ans+=prob*ways1*mint(cnt);
}
// pprob(ways1.x,pr_good.pow(cnt).x);
// assert(ways1.x==pr_good.pow(cnt).x);
// mint now=0;
// rng(j,1,cnt+1){
// // if(cnt==n and j==2) print("e",(mint(j)*prob*pr_bad).x);
// now+=mint(j)*prob*pr_bad;
// prob*=pr_good;
// }
// now+=prob*mint(cnt);
// print(ans.x,now.x);
// print("a",(prob*pr_good.pow(cnt)).x,(prob*ways1).x,pr_good.pow(cnt).x,ways1.x);
// print("b",prob.x);
// // print(i,cnt,ans.x,now.x,"e");
// ans+=prob*mint(cnt);
}
}
return ans;
}
void slv(){
int n,k,m;
cin>>n>>k>>m;
mint ans=f(n,k,m);
cout<<ans.x<<"\n";
}
signed main(){
ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0);
init_fact();
int t;
t=1;
// cin>>t;
rep(cs,t){
slv();
}
}
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 | #include <bits/stdc++.h> using namespace std; #define rep(i,n) for(int i=0;i<n;i++) #define per(i,n) for(int i=n-1;i>=0;i--) #define rng(i,c,n) for(int i=c;i<n;i++) #define fi first #define se second #define vec vector #define pb push_back #define sz(a) (int)a.size() #define all(a) a.begin(),a.end() typedef long long ll; typedef vector<int> vi; typedef pair<int,int> pii; void print(){cout<<'\n';} template<class h,class...t> void print(const h&v,const t&...u){cout<<v<<' ',print(u...);} // snuke's mod int template <ll mod> struct modint{ ll x; modint(ll x=0):x((x%mod+mod)%mod){} modint operator-()const{return modint(-x);} modint& operator+=(const modint a){if((x+=a.x)>=mod) x-=mod; return *this;} modint& operator-=(const modint a){if((x+=mod-a.x)>=mod) x-=mod; return *this;} modint& operator*=(const modint a){(x*=a.x)%=mod; return *this;} modint& operator/=(const modint& a){(x*=a.inv().x)%=mod; return *this;} modint operator+(const modint& a)const{return modint(*this)+=a;} modint operator-(const modint& a)const{return modint(*this)-=a;} modint operator*(const modint& a)const{return modint(*this)*=a;} modint operator/(const modint& a)const{return modint(*this)/=a;} modint pow(ll n)const{ modint res=1,x(*this); while(n){ if(n&1)res*=x; x*=x; n>>=1; } return res; } modint inv()const{return pow(mod-2);} bool operator<(const modint& a)const{return x<a.x;} bool operator==(const modint& a)const{return x==a.x;} bool operator!=(const modint& a)const{return x!=a.x;} }; using mint=modint<1000000007>; const int _n=2e6; mint fact[_n],invfact[_n]; void init_fact(){ fact[0]=1; rng(i,1,_n){ fact[i]=fact[i-1]*mint(i); } invfact[_n-1]=fact[_n-1].inv(); per(i,_n-1){ invfact[i]=invfact[i+1]*mint(i+1); } } mint cnk(ll n,ll k){ if(k<0 or k>n) return 0; return fact[n]*invfact[k]*invfact[n-k]; } mint f(int n,int k,int m){ vec<mint> dp(m+1); // vec<mint> dp1(m+1); vec<mint> ps(m+1); dp[0]=1; // dp1[0]=1; rep(i,m){ if(i){ ps[i]+=ps[i-1]; } mint val=0; val+=ps[i]; if(i-k-1>=0) val-=ps[i-k-1]; dp[i]+=val*mint(1)/mint(k); // print(i,ps[i].x,dp[i].x,dp1[i].x); ps[i]+=dp[i]; // for(int j=1;j<=k;j++){ // if(i+j<m){ // dp1[i+j]+=dp1[i]*mint(1)/mint(k); // } // } } vec<mint> f(m+1); f[0]=1; for(int i=0;i<=m;i++){ mint val=0; for(int ad=k;ad>=1;ad--){ // val*=pr_bad; if(i+ad<m){ f[i+ad]+=dp[i]*val/mint(k); val+=1; } } // for(int j=i-1;j>=i-1-k;j--){ // if(j<0) break; // rng(ad,1,k+1){ // if(j+ad>=m) continue; // if(j+ad<=i) continue; // f[i]+=dp[j]*mint(1)/mint(k); // } // } } mint ans=0; for(int i=0;i<m;i++) { // int i=0; mint bad=k-min(k,m-1-i); // mint bad1=0; // for(int j=1;j<=k;j++){ // if(i+j>=m){ // bad1+=1; // } // } // print(bad.x,bad1.x); mint pr_bad=bad/mint(k); mint pr_good=mint(1)-pr_bad; mint ways=0; mint ways1=1; for(int cnt=1;cnt<=n;cnt++){ // i have no idea how to count this shit // ans=0; mint prob=f[i].pow(n-cnt)*dp[i].pow(cnt)*cnk(n,cnt); // bad / k ends // 1 - bad / k conitnues ways+=mint(cnt)*ways1*pr_bad; // print(ways.x); if(i or (i==0 and cnt==n)){ ans+=ways*prob; } // print(i,cnt,ans.x); ways1*=pr_good; if(i or (i==0 and cnt==n)){ ans+=prob*ways1*mint(cnt); } // pprob(ways1.x,pr_good.pow(cnt).x); // assert(ways1.x==pr_good.pow(cnt).x); // mint now=0; // rng(j,1,cnt+1){ // // if(cnt==n and j==2) print("e",(mint(j)*prob*pr_bad).x); // now+=mint(j)*prob*pr_bad; // prob*=pr_good; // } // now+=prob*mint(cnt); // print(ans.x,now.x); // print("a",(prob*pr_good.pow(cnt)).x,(prob*ways1).x,pr_good.pow(cnt).x,ways1.x); // print("b",prob.x); // // print(i,cnt,ans.x,now.x,"e"); // ans+=prob*mint(cnt); } } return ans; } void slv(){ int n,k,m; cin>>n>>k>>m; mint ans=f(n,k,m); cout<<ans.x<<"\n"; } signed main(){ ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0); init_fact(); int t; t=1; // cin>>t; rep(cs,t){ slv(); } } |
English