0,1,…,(108)108+5−1 の番号が付いたボールが 1 つずつあり,いずれもはじめは無色です.ボールの番号 x を 108 進法表記したときの下から k 桁目を f(x,k) とおきます.いくつかのボールに 1024+336 種類の色のうち 1 色を塗ることを考えます.ボールへの着色は以下の操作 i( i は正整数)により行います.
- 操作 i :番号 x のボールと整数 j (1≤j≤108+5) および 1024+336 種類の色からまだ使っていない 1 色を選び,f(x,j)=f(y,j) および
f(x,k)≤f(y,k)(k=1,2,…,108+5)
k=1∑108+5(f(y,k)−f(x,k))≤i−1
をいずれも満たす番号 y のボールすべてを選択した色で彩色する.ただし,すでに色が塗られているボールに対しては彩色を行わない.
いま,操作 1 から操作 108 までを適当な順番で 1 回ずつ行ったところ,
k=1∑108+5f(x,k)<108
を満たす番号 x が書かれたボールはすべて何らかの色で彩色されていました.このとき,最終的なボールの彩色のされ方としてあり得るものは M 通りあります.M108+5 を素数 108+7 で割った余りを求めてください.
「108 進法表記したときの下から k 桁目」とは
ボールの番号 x は,0≤f(x,k)<108 をみたす整数 f(x,k) により,
x=k=1∑108+5f(x,k)×(108)k−1
と 108 進法で一意に表示できます.このとき,下から k 桁目は f(x,k) です.