康托展开

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
int x[25],ans[25],j;
long long f[25]={1,1,2,6,24,120,720,5040,40320,362880,3628800,39916800,479001600,6227020800,87178291200,1307674368000,20922789888000,355687428096000,6402373705728000,12164510040883200};//0-19的阶乘(factorial)
long long cantor(int n,int *a){
    long long total,sum=0;
    for(int i=0;i<n;i++){
        total=0;//记录比char[a]大的数的个数(未出现的)
        for(int j=i+1;j<n;j++)
            if(a[i]>a[j])
                total++;
        sum+=total*f[n-1-i];//计算a[i]是1-n的全排列中第几个出现的
    }
    return sum+1;
}
//1-n的全排列,s排在第k小
void ni_cantor(int n,long long k){
    long long t;
    bool vis[25];//记录1-n是否已经出现过
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    k--;
    for(int i=0;i<n;i++){
        t=k/f[n-1-i];//不断/n-1-0的阶乘,得到未出现的数中比第i+1位(从左)小的数的个数
        for(j=1;j<=n;j++)//s[i]是1-n中未出现的第t+1小的数
            if(!vis[j]){
                if(t==0)
                    break;
                t--;
            }
        ans[i]=j;
        vis[j]=1;
        k%=f[n-1-i];//取mod继续
    }
}
int main(){
    int n;
    long long m;
    scanf("%d%lld",&n,&m);
    for(int i=0;i<n;i++)
        scanf("%d",&x[i]);
    printf("%lld
",cantor(n,x));
    ni_cantor(n,m);
    for(int i=0;i<n-1;i++){
        printf("%d ",ans[i]);
    }
    printf("%d",ans[n-1]);
    return 0;
}