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힙 개수 세기

시간 제한5초메모리 제한128 MB

요약
루트 트리의 각 정점에 1부터 n까지를 배치해 부모가 자식보다 큰 최대 힙을 이루는 경우의 수를 합성수일 수 있는 m으로 나눈 나머지를 구한다.
난이도

어려움10점 중 8점

유형
조합론, 트리, 수학, 정수론
정답자
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문제

루트가 있는 트리가 주어진다. 트리는 nn개의 정점으로 이루어져 있고, 각 정점에 11번부터 nn번까지의 번호를 서로 겹치지 않게 하나씩 붙이려고 한다. 단, 모든 정점의 번호는 그 부모 정점의 번호보다 작아야 한다. 즉, 루트가 가장 큰 번호를 갖고, 부모에서 자식으로 내려갈수록 번호가 작아지는 최대 힙 구조를 이룬다.

이러한 번호 붙이기 방법의 수를 구하여라. 그 수가 매우 클 수 있으므로, mm으로 나눈 나머지를 출력한다.

입력

첫째 줄에 테스트 케이스의 개수 tt가 주어진다. (1≤t≤2501 \le t \le 250)

각 테스트 케이스의 첫째 줄에는 트리의 정점 수 nn과 나머지 연산에 사용할 값 mm이 주어진다. (1≤n≤500,0001 \le n \le 500{,}000, 2≤m≤1092 \le m \le 10^{9})

이어지는 n−1n-1개의 줄 중 ii번째 줄에는 정점 i+1i+1의 부모 정점 번호 pi+1p_{i+1}가 주어진다. (1≤pi+1≤i1 \le p_{i+1} \le i) 1번 정점은 항상 루트이다. 전체 입력의 크기는 50MB를 넘지 않는다.

출력

각 테스트 케이스마다 조건을 만족하는 번호 붙이기 방법의 수를 mm으로 나눈 나머지를 한 줄에 하나씩 출력한다.

힌트

예를 들어 예제의 마지막 경우(n=5n=5이고 정점 2,3,4,52,3,4,5의 부모가 각각 1,1,3,31,1,3,3인 트리)에서는 조건을 만족하는 번호 붙이기가 정확히 88가지이다.

mm은 소수가 아닐 수도 있으므로, 나머지 연산에서 나눗셈(모듈러 역원)을 곧바로 사용할 수 없다는 점에 유의한다.

예제2

  1. 예제 1

    입력
    4
    3 1000000
    1
    1
    4 1000000
    1
    1
    1
    5 1000000
    1
    2
    3
    4
    5 1000000
    1
    1
    3
    3
    
    예상 출력
    2
    6
    1
    8
    
  2. 예제 2

    입력
    3
    3 2
    1
    1
    4 1000000000
    1
    1
    1
    4 999999937
    1
    2
    3
    
    예상 출력
    0
    6
    1