Problem p03152 (C++)

Buggy submission (status: Runtime Error):

#include <algorithm>
#include <deque>
#include <iostream>
#include <map>
#include <math.h>
#include <queue>
#include <set>
#include <stack>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unordered_map>
#include <vector>

long long mod = 1e9 + 7;
class Mint {
public:
  long long x;
  Mint(){}; // 引数なしでも定義できるように引数なしコンストラクタも用意しておく
  Mint(long long a) {
    x = a % mod;
    while (x < 0) {
      x += mod;
    }
  };
  Mint &operator+=(const Mint &a) {
    x += a.x;
    x %= mod;
    return *this;
  }
  Mint &operator-=(const Mint &a) {
    x += (mod - a.x);
    x %= mod;
    return *this;
  }
  Mint &operator*=(const Mint &a) {
    x *= a.x;
    x %= mod;
    return *this;
  }

  // a^n mod を計算する
  // Useaeg: Mint z = y.pow(y, n);
  Mint pow(Mint a, long long n) const {
    Mint y(1);
    Mint b(a);
    while (n > 0) {
      if (n & 1)
        y *= b;
      b *= b;
      n >>= 1;
    }
    return y;
  }

  // a^{-1} mod を計算する
  Mint modinv(const Mint &a) const { return pow(a, mod - 2); }

  Mint &operator/=(const Mint &a) {
    x *= modinv(a).x;
    x %= mod;
    return *this;
  }

  Mint operator+(Mint &a) const {
    Mint y(*this);
    y += a;
    return y;
  }

  Mint operator-(Mint &a) const {
    Mint y(*this);
    y -= a;
    return y;
  }

  Mint operator*(Mint &a) const {
    Mint y(*this);
    y *= a;
    return y;
  }

  Mint operator/(Mint &a) const {
    Mint y(*this);
    y /= a;
    return y.x;
  }

  // nCk @mod を計算する
  Mint nCk(Mint &n, const long long k) const {
    Mint y = Mint(1);
    for (Mint i(0); (i.x) < k; i.x++) {
      y *= (n - i);
      y /= i;
    }
    return y;
  }

  // nPk @mod を計算する
  Mint nPk(Mint &n, long long k) const {
    Mint y(1);
    for (Mint i(0); (i.x) < k; i.x++) {
      y *= (n - i);
    }
    return y;
  }
};

int main() {
  int N, M;
  std::cin >> N >> M;
  std::vector<int> A(N), B(M);
  std::vector<bool> existA(N + 4, false);
  std::vector<bool> existB(M + 4, false);
  bool ok = true;
  for (int i = 0; i < N; i++) {
    std::cin >> A[i];
    if (existA[A[i]]) {
      ok = false;
    }
    existA[A[i]] = true;
  }
  for (int i = 0; i < M; i++) {
    std::cin >> B[i];
    if (existB[B[i]]) {
      ok = false;
    }
    existB[B[i]] = true;
  }
  if (!ok) {
    printf("0\n");
    return 0;
  }
  int afound = 0, bfound = 0;
  Mint ans(1);
  for (int i = N * M; i > 0; i--) {
    // printf("i=%d\n", i);
    if (existA[i] && existB[i]) {
      afound++;
      bfound++;
    } else if (existA[i]) {
      afound++;
      ans *= Mint(bfound);
    } else if (existB[i]) {
      bfound++;
      ans *= Mint(afound);
    } else {
      int amari = afound * bfound - (N * M - i);
      if (amari <= 0) {
        printf("0\n");
        return 0;
      }
      ans *= Mint(amari);
    }
    // printf("ans=%lld\n", ans.x);
  }
  std::cout << ans.x << std::endl;
  return 0;
}

Fixed submission:

#include <algorithm>
#include <deque>
#include <iostream>
#include <map>
#include <math.h>
#include <queue>
#include <set>
#include <stack>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unordered_map>
#include <vector>

long long mod = 1e9 + 7;
class Mint {
public:
  long long x;
  Mint(){}; // 引数なしでも定義できるように引数なしコンストラクタも用意しておく
  Mint(long long a) {
    x = a % mod;
    while (x < 0) {
      x += mod;
    }
  };
  Mint &operator+=(const Mint &a) {
    x += a.x;
    x %= mod;
    return *this;
  }
  Mint &operator-=(const Mint &a) {
    x += (mod - a.x);
    x %= mod;
    return *this;
  }
  Mint &operator*=(const Mint &a) {
    x *= a.x;
    x %= mod;
    return *this;
  }

  // a^n mod を計算する
  // Useaeg: Mint z = y.pow(y, n);
  Mint pow(Mint a, long long n) const {
    Mint y(1);
    Mint b(a);
    while (n > 0) {
      if (n & 1)
        y *= b;
      b *= b;
      n >>= 1;
    }
    return y;
  }

  // a^{-1} mod を計算する
  Mint modinv(const Mint &a) const { return pow(a, mod - 2); }

  Mint &operator/=(const Mint &a) {
    x *= modinv(a).x;
    x %= mod;
    return *this;
  }

  Mint operator+(Mint &a) const {
    Mint y(*this);
    y += a;
    return y;
  }

  Mint operator-(Mint &a) const {
    Mint y(*this);
    y -= a;
    return y;
  }

  Mint operator*(Mint &a) const {
    Mint y(*this);
    y *= a;
    return y;
  }

  Mint operator/(Mint &a) const {
    Mint y(*this);
    y /= a;
    return y.x;
  }

  // nCk @mod を計算する
  Mint nCk(Mint &n, const long long k) const {
    Mint y = Mint(1);
    for (Mint i(0); (i.x) < k; i.x++) {
      y *= (n - i);
      y /= i;
    }
    return y;
  }

  // nPk @mod を計算する
  Mint nPk(Mint &n, long long k) const {
    Mint y(1);
    for (Mint i(0); (i.x) < k; i.x++) {
      y *= (n - i);
    }
    return y;
  }
};

int main() {
  int N, M;
  std::cin >> N >> M;
  std::vector<int> A(N), B(M);
  std::vector<bool> existA(N * M + 4, false);
  std::vector<bool> existB(N * M + 4, false);
  bool ok = true;
  for (int i = 0; i < N; i++) {
    std::cin >> A[i];
    if (existA[A[i]]) {
      ok = false;
    }
    existA[A[i]] = true;
  }
  for (int i = 0; i < M; i++) {
    std::cin >> B[i];
    if (existB[B[i]]) {
      ok = false;
    }
    existB[B[i]] = true;
  }
  if (!ok) {
    printf("0\n");
    return 0;
  }
  int afound = 0, bfound = 0;
  Mint ans(1);
  for (int i = N * M; i > 0; i--) {
    // printf("i=%d\n", i);
    if (existA[i] && existB[i]) {
      afound++;
      bfound++;
    } else if (existA[i]) {
      afound++;
      ans *= Mint(bfound);
    } else if (existB[i]) {
      bfound++;
      ans *= Mint(afound);
    } else {
      int amari = afound * bfound - (N * M - i);
      if (amari <= 0) {
        printf("0\n");
        return 0;
      }
      ans *= Mint(amari);
    }
    // printf("ans=%lld\n", ans.x);
  }
  std::cout << ans.x << std::endl;
  return 0;
}