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구슬 정렬

시간 제한2초메모리 제한1024 MB

요약
양의 정수 배열이 주어질 때 구슬 정렬에서 모든 구슬이 이동한 칸 수의 합을 1,000,000,007로 나눈 나머지를 구한다.
난이도

보통10점 중 6점

유형
정렬, 수학, 조합론, 구현
정답자
아직 제출이 없습니다

문제

구슬 정렬 (Bead Sort 또는 Gravity Sort)는 구슬을 지면에 수직인 막대에 끼운 뒤 떨어뜨리는 방식으로 양의 정수로 구성된 배열을 정렬하는 방법입니다. 이 방식을 컴퓨터에서 구현하기에는 공간 복잡도와 같은 면에서 많은 어려움이 있으나, 현실과 같은 물리적 모델에서 대략적으로 O(n)O(\sqrt{n})의 시간 복잡도를 보여준다고 알려져 있습니다. 구슬 정렬은 정확히 다음과 같은 방식으로 진행됩니다.

  1. 수열에서 가장 큰 수의 값이 mm일 때, 총 mm개의 막대를 준비합니다. 그 뒤 각 막대에 11번부터 mm번까지 번호를 붙입니다. 처음에 막대는 일렬로 눕혀 놓습니다.
  2. 각 막대를 총 nn칸으로 나누되, 한 칸의 길이는 구슬의 지름과 같게 합니다. 이 시점부터 "xx번째 막대의 yy번째 칸"을 (x,y)(x,y)로 표기합니다.
  3. 수열의 각 원소 a_ia\_i에 대해, (1,i)(1,i)부터 (a_i,i)(a\_i,i)까지 구슬을 총 a_ia\_i개 끼웁니다.
  4. 모든 막대를 11번 칸이 위로 가도록 동시에 지면에 수직으로 세우면 구슬이 중력의 영향을 받아 번호가 더 큰 칸을 향해 떨어집니다. 그 뒤 위쪽부터 ii번째 칸에 위치한 구슬의 개수를 읽으면 정렬된 배열의 원소들과 일치합니다.

이러한 과정에 따라 구슬 정렬은 총 ∑_ia_i\displaystyle{\sum \_i{a\_i}}개의 구슬을 사용합니다. 양의 정수로 구성된 길이가 nn인 배열 aa가 주어집니다. aa에 대해 구슬 정렬을 수행할 때, ∑_ia_i\displaystyle{\sum \_i{a\_i}}개의 구슬 모두에 대해 이동한 거리의 합에 해당하는 칸의 개수를 출력하세요. 단, 정답이 클 수 있으니 1,000,000,0071 \\, 000 \\, 000 \\, 007로 나눈 나머지를 출력하세요.

입력

첫 번째 줄에 배열의 길이 nn (1≤n≤2×1051 \le n \le 2 \times 10^5)이 주어집니다.

두 번째 줄에 배열의 각 원소 a_1a\_1부터 a_na\_n까지 총 nn개의 양의 정수가 공백으로 분리되어 주어집니다. (0<a_i≤1090 < a\_i \le 10^9)

출력

문제의 정답을 한 줄에 출력하세요. 정답이 클 수 있으니 1,000,000,0071 \\, 000 \\, 000 \\, 007로 나눈 나머지를 출력하세요.

예제1

  1. 예제 1

    입력
    5
    5 4 3 2 1
    
    예상 출력
    20