【CF】Sereja and Arcs
#include <bits/stdc++.h>
#define llong long long
using namespace std; const int N = 1e5;
const int P = 1e9+;
const llong INV2 = 5e8+;
int nxt[N+];
int lstpos[N+];
int a[N+];
int num[N+];
int cnum[N+];
llong tmp0[N+],tmp1[N+],tmp2[N+];
vector<int> clrpos[N+];
int n,m,B;
llong ans1,ans2a,ans2b,ans2c,ans0,ans; llong C2(llong x) {return x*(x-1ll)/2ll%P;}
llong update(llong &x,llong y) {x = (x+y)%P;} struct BITree
{
llong tr[N+]; int siz;
void addval(int lrb,llong val)
{
while(lrb<=siz)
{
update(tr[lrb],val);
lrb += (lrb&(-lrb));
}
}
llong querysum(llong rb)
{
llong ret = 0ll;
while(rb)
{
update(ret,tr[rb]);
rb -= (rb&(-rb));
}
return ret;
}
void clear()
{
for(int i=; i<=siz; i++) tr[i] = 0ll;
}
} bit1,bit2; void getans0()
{
llong cur = 0ll;
for(int i=; i<=m; i++)
{
llong tmp = C2(num[i]);
update(ans0,cur*tmp%P);
update(cur,tmp);
}
} void getans1()
{
llong tmp = 0ll;
for(int i=; i<=n; i++)
{
update(ans1,(tmp-C2(cnum[a[i]]))*(num[a[i]]-cnum[a[i]]-));
update(tmp,(llong)cnum[a[i]]);
cnum[a[i]]++;
}
} void getans2a()
{
bit1.siz = n; bit1.clear(); llong cur = 0ll;
for(int i=; i<=n; i++)
{
if(num[a[i]]<=B)
{
int tnum = ;
for(int j=nxt[i]; j; j=nxt[j])
{
llong tmp = cur-bit1.querysum(j)-C2(tnum)+P+P;
update(ans2a,tmp);
tnum++;
}
for(int j=nxt[i]; j; j=nxt[j])
{
cur++;
bit1.addval(j,);
}
}
}
} void getans2b()
{
for(int i=; i<=m; i++)
{
if(num[i]>B)
{
tmp1[] = 0ll; for(int j=; j<=n; j++) tmp1[j] = tmp1[j-]+(a[j]==i?:);
for(int j=; j<=m; j++)
{
if(num[j]<=B)
{
llong cur = 0ll;
for(int k=; k<clrpos[j].size(); k++)
{
int rb = clrpos[j][k];
llong tmp = (num[i]-tmp1[rb])*cur%P;
update(ans2b,tmp);
update(cur,tmp1[rb]);
}
}
}
}
}
} void getans2c()
{
for(int i=; i<=m; i++)
{
if(num[i]>B)
{
tmp1[] = ; for(int j=; j<=n; j++) tmp1[j] = tmp1[j-]+(a[j]==i?:);
for(int j=; j<=m; j++)
{
if(i==j) continue;
llong cur1 = 0ll,cur2 = 0ll;
for(int k=; k<clrpos[j].size(); k++)
{
int ra = clrpos[j][k];
llong tmp = tmp1[ra]*tmp1[ra]%P*k%P;
update(ans2c,tmp);
tmp = tmp1[ra]*(-2ll*cur1-k)%P+P;
update(ans2c,tmp);
tmp = cur2+cur1+P;
update(ans2c,tmp);
update(cur2,tmp1[ra]*tmp1[ra]);
update(cur1,tmp1[ra]);
}
}
}
}
ans2c = ans2c*INV2%P;
} int main()
{
scanf("%d",&n); B = sqrt(n)/;
for(int i=; i<=n; i++) scanf("%d",&a[i]),num[a[i]]++,m = max(m,a[i]),clrpos[a[i]].push_back(i);
for(int i=; i<=n; i++)
{
nxt[i] = lstpos[a[i]];
lstpos[a[i]] = i;
}
getans0();
getans1();
getans2a();
getans2b();
getans2c();
ans = ((ans0-ans1-ans2a-ans2b-ans2c)%P+P)%P;
printf("%lld\n",ans);
return ;
}
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