Problem p02845 (C++)

Buggy submission (status: Runtime Error):
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
//=====================================================
// マクロ定義部
//=====================================================

#define FOR(i, a, b) for (ll i = (a); i < (b); ++i)
#define FOR_EQ(i, a, b) for (ll i = (a); i <= (b); ++i)
#define rep(i, n) FOR(i, 0, n)
#define rep_eq(i, n) FOR_EQ(i, 0, n)
#define DEBUG_VARIABLE(variable) cout << #variable << ":" << variable << endl
#define INFTY 1000000000000
#define WHITE 1 // （未訪問）
#define GRAY                                                                   \
  2 // （訪問）未だに訪問していない頂点への辺を持っている。スタックに退避。
#define BLACK 3 // （訪問完了）未訪問への頂点への辺を持たない
//=====================================================
// 型定義部
//=====================================================

typedef unsigned long long ull;
typedef long long ll;
typedef pair<ll, ll> ll_ll;
typedef vector<ll> Vector;
typedef vector<Vector> DVector;
typedef vector<pair<ll, ll>> Vec_Pair;
template <class T> inline bool chmax(T &a, T b) {
  if (a < b) {
    a = b;
    return true;
  }
  return false;
}
//===================================================
// 関数のプロトタイプ宣言・関数に必要な配列の宣言
//===================================================

template <class X> void printArray(X *array, ll);
template <class X> void printVector(vector<X> &v);
template <class X> void printDimention(vector<vector<X>> &dv);
template <class X> void printMap(X);
template <class X> void printVecPair(vector<X> &v);
void printDV_Pair(vector<vector<pair<ll, ll>>> &v);
void printSet(set<ll> &S);
// 繰返し自乗法
ll RepeatSquaring(ll a, ll index);
// 最大公約数
ll GCD(ll, ll);
// 最小公倍数
ll LCM(ll, ll);
// 割り算した時に余りが有る時だけ、+1の商を返す。
ll div_one(ll res, ll div);

//===================================================
// グローバル
//===================================================

const int MOD = 1000000007;
// 1個上から時計周り
const int ddx[8] = {0, 1, 1, 1, 0, -1, -1, -1};
const int ddy[8] = {1, 1, 0, -1, -1, -1, 0, 1};
// 上右下左
const int dx[4] = {0, 1, 0, -1}; // dj
const int dy[4] = {-1, 0, 1, 0}; // di
static const int NIL = -1;

ll n, N, k, K, V, E;

//===================================================
// 関数
//===================================================

//===================================================
// main 問題処理部
//===================================================
int main(int argc, char const *argv[]) {
  cin.tie(0);
  ios::sync_with_stdio(false);

  cin >> N;
  Vector A(N + 1, -1);
  DVector dp(3, Vector(N + 1, 0));

  FOR_EQ(i, 1, N) { cin >> A[i]; }
  // printVector(A);
  ll sum = 1;
  FOR_EQ(i, 1, N) {
    ll hat = A[i];
    ll cnt = 0,
       f; // 1つ前の状態を見てhatと同じ数をカウントし、該当する1つの箇所に数を入れる
    rep(c, 3) {
      if (hat == dp[c][i - 1]) {
        cnt++;
        f = c;
      }
      dp[c][i] = dp[c][i - 1];
    }
    dp[f][i]++;
    sum *= cnt;
    sum %= MOD;
  }
  cout << sum << endl;

  return 0;
}

//=====================================================
// 関数群
//=====================================================

template <class X> void printArray(X array[], ll n) {
  rep(i, n) {
    if (i)
      cout << " ";
    cout << array[i];
  }
  cout << endl;
}

template <class X> void printVector(vector<X> &v) {
  rep(i, (int)v.size()) {
    if (i)
      cout << " ";
    cout << v[i];
  }
  cout << endl;
}

// 二次元配列の表示
template <class X> void printDimention(vector<vector<X>> &dv) {
  rep(i, (ll)dv.size()) {
    rep(j, (ll)dv[i].size()) {
      if (j)
        cout << " ";
      cout << dv[i][j];
    }
    cout << endl;
  }
  cout << endl;
}

// mapの表示
template <class X> void printMap(X mp) {
  for (auto it : mp) {
    cout << it.first << " " << it.second << endl;
  }
}

// 内部にpairを内包したvectorの表示
template <class X> void printVecPair(vector<X> &v) {
  rep(i, (int)v.size()) { cout << v[i].first << " " << v[i].second << endl; }
  cout << endl;
}

// 内部にVec_Pairを内包したvectorの表示
void printDV_Pair(vector<vector<pair<ll, ll>>> &v) {
  rep(i, (int)v.size()) {
    cout << i << endl;
    rep(j, (int)v[i].size()) {
      cout << v[i][j].first << " " << v[i][j].second << endl;
    }
    cout << endl;
  }
  cout << endl;
}

void printSet(set<ll> &S) {
  for (set<ll>::iterator it = S.begin(); it != S.end(); it++) {
    if (it != --S.end())
      cout << *it << " ";
    else
      cout << *it << endl;
  }
}

ll RepeatSquaring(ll a, ll index) {
  if (index == 0)
    return 1;
  else if (index % 2 == 0) {
    ll tmp = RepeatSquaring(a, index / 2);
    return tmp * tmp;
  } else {
    return a * RepeatSquaring(a, index - 1);
  }
}

// 最大公約数(Greatest Common Divisor)
//  ユークリッドの互除法使用
ll GCD(ll a, ll b) { return b ? GCD(b, a % b) : a; }

// 最小公倍数(Least Common Multiple)
ll LCM(ll m, ll n) {
  // 引数に0がある場合は0を返す
  if (m == 0 || n == 0)
    return 0;

  // lcm = m * n / gcd(m, n)
  return ((m / GCD(m, n)) * n);
}

// 割り算した時に余りが有る時だけ、+1の商を返す。
ll div_one(ll res, ll div) {
  // res 割られる数、div 割る数
  return (res + div - 1) / div;
}

Fixed submission:
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
//=====================================================
// マクロ定義部
//=====================================================

#define FOR(i, a, b) for (ll i = (a); i < (b); ++i)
#define FOR_EQ(i, a, b) for (ll i = (a); i <= (b); ++i)
#define rep(i, n) FOR(i, 0, n)
#define rep_eq(i, n) FOR_EQ(i, 0, n)
#define DEBUG_VARIABLE(variable) cout << #variable << ":" << variable << endl
#define INFTY 1000000000000
#define WHITE 1 // （未訪問）
#define GRAY                                                                   \
  2 // （訪問）未だに訪問していない頂点への辺を持っている。スタックに退避。
#define BLACK 3 // （訪問完了）未訪問への頂点への辺を持たない
//=====================================================
// 型定義部
//=====================================================

typedef unsigned long long ull;
typedef long long ll;
typedef pair<ll, ll> ll_ll;
typedef vector<ll> Vector;
typedef vector<Vector> DVector;
typedef vector<pair<ll, ll>> Vec_Pair;
template <class T> inline bool chmax(T &a, T b) {
  if (a < b) {
    a = b;
    return true;
  }
  return false;
}
//===================================================
// 関数のプロトタイプ宣言・関数に必要な配列の宣言
//===================================================

template <class X> void printArray(X *array, ll);
template <class X> void printVector(vector<X> &v);
template <class X> void printDimention(vector<vector<X>> &dv);
template <class X> void printMap(X);
template <class X> void printVecPair(vector<X> &v);
void printDV_Pair(vector<vector<pair<ll, ll>>> &v);
void printSet(set<ll> &S);
// 繰返し自乗法
ll RepeatSquaring(ll a, ll index);
// 最大公約数
ll GCD(ll, ll);
// 最小公倍数
ll LCM(ll, ll);
// 割り算した時に余りが有る時だけ、+1の商を返す。
ll div_one(ll res, ll div);

//===================================================
// グローバル
//===================================================

const int MOD = 1000000007;
// 1個上から時計周り
const int ddx[8] = {0, 1, 1, 1, 0, -1, -1, -1};
const int ddy[8] = {1, 1, 0, -1, -1, -1, 0, 1};
// 上右下左
const int dx[4] = {0, 1, 0, -1}; // dj
const int dy[4] = {-1, 0, 1, 0}; // di
static const int NIL = -1;

ll n, N, k, K, V, E;

//===================================================
// 関数
//===================================================

//===================================================
// main 問題処理部
//===================================================
int main(int argc, char const *argv[]) {
  cin.tie(0);
  ios::sync_with_stdio(false);

  cin >> N;
  Vector A(N + 1, -1);
  DVector dp(3, Vector(N + 1, 0));

  FOR_EQ(i, 1, N) { cin >> A[i]; }
  // printVector(A);
  ll sum = 1;
  FOR_EQ(i, 1, N) {
    ll hat = A[i];
    ll cnt = 0,
       f = 0; // 1つ前の状態を見てhatと同じ数をカウントし、該当する1つの箇所に数を入れる
    rep(c, 3) {
      if (hat == dp[c][i - 1]) {
        cnt++;
        f = c;
      }
      dp[c][i] = dp[c][i - 1];
    }
    dp[f][i]++;
    sum *= cnt;
    sum %= MOD;
  }
  cout << sum << endl;

  return 0;
}

//=====================================================
// 関数群
//=====================================================

template <class X> void printArray(X array[], ll n) {
  rep(i, n) {
    if (i)
      cout << " ";
    cout << array[i];
  }
  cout << endl;
}

template <class X> void printVector(vector<X> &v) {
  rep(i, (int)v.size()) {
    if (i)
      cout << " ";
    cout << v[i];
  }
  cout << endl;
}

// 二次元配列の表示
template <class X> void printDimention(vector<vector<X>> &dv) {
  rep(i, (ll)dv.size()) {
    rep(j, (ll)dv[i].size()) {
      if (j)
        cout << " ";
      cout << dv[i][j];
    }
    cout << endl;
  }
  cout << endl;
}

// mapの表示
template <class X> void printMap(X mp) {
  for (auto it : mp) {
    cout << it.first << " " << it.second << endl;
  }
}

// 内部にpairを内包したvectorの表示
template <class X> void printVecPair(vector<X> &v) {
  rep(i, (int)v.size()) { cout << v[i].first << " " << v[i].second << endl; }
  cout << endl;
}

// 内部にVec_Pairを内包したvectorの表示
void printDV_Pair(vector<vector<pair<ll, ll>>> &v) {
  rep(i, (int)v.size()) {
    cout << i << endl;
    rep(j, (int)v[i].size()) {
      cout << v[i][j].first << " " << v[i][j].second << endl;
    }
    cout << endl;
  }
  cout << endl;
}

void printSet(set<ll> &S) {
  for (set<ll>::iterator it = S.begin(); it != S.end(); it++) {
    if (it != --S.end())
      cout << *it << " ";
    else
      cout << *it << endl;
  }
}

ll RepeatSquaring(ll a, ll index) {
  if (index == 0)
    return 1;
  else if (index % 2 == 0) {
    ll tmp = RepeatSquaring(a, index / 2);
    return tmp * tmp;
  } else {
    return a * RepeatSquaring(a, index - 1);
  }
}

// 最大公約数(Greatest Common Divisor)
//  ユークリッドの互除法使用
ll GCD(ll a, ll b) { return b ? GCD(b, a % b) : a; }

// 最小公倍数(Least Common Multiple)
ll LCM(ll m, ll n) {
  // 引数に0がある場合は0を返す
  if (m == 0 || n == 0)
    return 0;

  // lcm = m * n / gcd(m, n)
  return ((m / GCD(m, n)) * n);
}

// 割り算した時に余りが有る時だけ、+1の商を返す。
ll div_one(ll res, ll div) {
  // res 割られる数、div 割る数
  return (res + div - 1) / div;
}