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配点: 100 点
問題文
この問題では,じゃんけんの手「グー」「チョキ」「パー」をそれぞれ \mathrm{R}, \mathrm{S}, \mathrm{P} で表す.\mathrm{R} は \mathrm{S} に勝ち,\mathrm{S} は \mathrm{P} に勝ち,\mathrm{P} は \mathrm{R} に勝つ.
x, y をじゃんけんの手とするとき,x + y,\, x - y,\, x \ast y を以下のように定める (これらは通常の意味での足し算・引き算・掛け算ではない):
- x + y は,x \ne y のとき x と y のうち勝つ方とし,x = y のとき x とする.
- x - y は,x \ne y のとき x と y のうち負ける方とし,x = y のとき x とする.
- x \ast y は,x \ne y のとき \mathrm{R}, \mathrm{S}, \mathrm{P} のうち x でも y でもないものとし,x = y のとき x とする.
じゃんけんの手と +, -, \ast と括弧からなる式は,以下のように計算する:
- 括弧の中は先に計算する.例えば,\mathrm{R} \ast (\mathrm{P} + \mathrm{S}) = \mathrm{R} \ast \mathrm{S} = \mathrm{P} である.
- 括弧の深さが同じ部分については,
- +, - より \ast の方を優先して計算する.例えば,\mathrm{R} - \mathrm{P} \ast \mathrm{S} = \mathrm{R} - (\mathrm{P} \ast \mathrm{S}) = \mathrm{R} - \mathrm{R} = \mathrm{R} である.
- 同じ優先順位のもの (+ どうし,- どうし,+ と -,\ast どうし) については,左から順番に計算する.例えば,\mathrm{R} - \mathrm{P} + \mathrm{S} = (\mathrm{R} - \mathrm{P}) + \mathrm{S} = \mathrm{R} + \mathrm{S} = \mathrm{R} である.
JOI さんはあるじゃんけんの式を持っていたが,その式の中の \mathrm{R}, \mathrm{S}, \mathrm{P} の一部が見えなくなってしまった.見えなくなってしまった部分が ?
で表された長さ N の文字列 E が与えられる.JOI さんは,見えなくなってしまった部分のそれぞれに \mathrm{R}, \mathrm{S}, \mathrm{P} のいずれかを割り当てる方法であって,式の計算結果が A になるものが何通りあるかを知りたい.その数は非常に大きくなる可能性があるので,1\,000\,000\,007 で割った余りを求めたい.
本問で用いられる文法は,BNF (バッカス・ナウア記法) を用いて以下のように表される.じゃんけんの式の一部が見えなくなってしまったものは <expression> である.
<expression> ::= <term> | <expression> "+" <term> | <expression> "-" <term> <term> ::= <factor> | <term> "*" <factor> <factor> ::= "R" | "S" | "P" | "?" | "(" <expression> ")"
これは例えば,ある文字列が <expression> であるとは,「<term> である」または「<expression> である文字列,+
,<term> である文字列,をこの順に連結させたもの」または「<expression> である文字列,-
,<term> である文字列,をこの順に連結させたもの」であることである,というように再帰的に定義されることを意味する.
<expression> である文字列 E と計算結果 A が与えられるので,?
に \mathrm{R}, \mathrm{S}, \mathrm{P} のいずれかを割り当てる方法であって式の計算結果が A になるものの個数を 1\,000\,000\,007 で割った余りを求めるプログラムを作成せよ.
制約
- 1 \leqq N \leqq 200\,000.
- E は長さ N の文字列である.
- E は問題文で定められた <expression> である.
- A は
R
またはS
またはP
である.
小課題
- (20 点) N \leqq 15.
- (20 点) N \leqq 200.
- (60 点) 追加の制約はない.
入力
入力は以下の形式で標準入力から与えられる.
N E A
出力
標準出力に,?
に \mathrm{R}, \mathrm{S}, \mathrm{P} のいずれかを割り当てる方法であって式の計算結果が A になるものの個数を 1\,000\,000\,007 で割った余りを 1 行で出力せよ.
入力例 1
11 S+?-(R+?)*P S
出力例 1
6
2 箇所の ?
に \mathrm{R}, \mathrm{S}, \mathrm{P} のいずれかを割り当てて計算結果を \mathrm{S} にする方法は,以下の 6 通りがある:
- \mathrm{S} + \mathrm{R} - (\mathrm{R} + \mathrm{R}) \ast \mathrm{P}
- \mathrm{S} + \mathrm{R} - (\mathrm{R} + \mathrm{S}) \ast \mathrm{P}
- \mathrm{S} + \mathrm{S} - (\mathrm{R} + \mathrm{R}) \ast \mathrm{P}
- \mathrm{S} + \mathrm{S} - (\mathrm{R} + \mathrm{S}) \ast \mathrm{P}
- \mathrm{S} + \mathrm{P} - (\mathrm{R} + \mathrm{R}) \ast \mathrm{P}
- \mathrm{S} + \mathrm{P} - (\mathrm{R} + \mathrm{S}) \ast \mathrm{P}
入力例 2
15 ?+?-?*?+?-?*?+? R
出力例 2
2187
入力例 3
13 (((((R)))))+? P
出力例 3
1
入力例 4
1 P S
出力例 4
0
入力例 5
27 R+((?+S-?*P+?)-P*?+S-?)*R+? P
出力例 5
381
入力例 6
83 ((R+?)*(?+?))*((?+?)*(?+?))*((?+?)*(?+?))-((S+?)*(?+?))*((?+?)*(?+?))*((?+?)*(?+?)) P
出力例 6
460353133
条件を満たす割り当て方は 10\,460\,353\,203 通りあるため,それを 1\,000\,000\,007 で割った余りである 460\,353\,133 を出力する.