真假诺保佑我元神永不下分
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考虑杨表 \(\lambda\),记 \(n\) 为 \(\lambda\) 的大小。\(h(a)\) 表示 \(a\) 的勾长,\(h(i,j)\) 表示第 \(i\) 行第 \(j\) 列格子的勾长。
取出勾长为 \(1\) 的边界格子,记它为集合 \(C\)。
我们归纳证明。考虑 \(n\) 填入的位置,设 \(f(\lambda)\) 为 \(\lambda\) 的方案数,有 \(f(\lambda)=\sum_{a\in C}f(\lambda\setminus\{a\})\)。
为了证明 \(f(\lambda)=\dfrac{n!}{\prod_{a\in\lambda}h(a)}\),我们说明钩长公式亦满足这个递推:设 \(g(\lambda)=\dfrac{n!}{\prod_{a\in\lambda}h(a)}\),则 \(g(\lambda)=\sum_{a\in C}g(\lambda\setminus\{a\})\)。
尝试证明 \(\sum_{a\in C}\dfrac{g(\lambda\setminus\{a\})}{g(\lambda)}=1\)。
把它展开,
\[\begin{aligned}
1&=\sum_{(a,b)\in C}\dfrac 1n\prod_{i=1}^{a-1}\dfrac{h(i,b)}{h(i,b)-1}\prod_{i=1}^{b-1}\dfrac{h(a,i)}{h(a,i)-1}\\&=
\sum_{(a,b)\in C}\dfrac 1n\prod_{i=1}^{a-1}\left(\dfrac1{h(i,b)-1}+1\right)\prod_{i=1}^{b-1}\left(\dfrac1{h(a,i)-1}+1\right)\\&=
\sum_{(a,b)\in C}\dfrac 1n\sum_{A\subset[a-1],B\subset[b-1]}\left(\prod_{i\in A}\dfrac1{h(i,b)-1}\right)\left(\prod_{i\in B}\dfrac1{h(a,i)-1}\right).
\end{aligned}
\]
现在已经有了一些眉目。考虑如下的随机游走方式:
- 选择一个起点开始游走,直到走到边界格结束;
- 设当前在 \((i,j)\notin C\),从同行同列的 \(h(i,j)-1\) 个格子里随机一个走过去。
我们证明随机选起点走到 \((a,b)\) 的概率就是右式。
设经过的所有格子的行组成 \(A\cup\{a\}\),列组成 \(B\cup\{b\}\),枚举 \(A,B\) 也就知道了经过的格子和出发点 \((x,y)\),设 \((x,y)\) 走到 \((a,b)\) 的概率是 \(p\),归纳证明上式:
- \(h(x,y)-1=\left(h(a,y)-1\right)+\left(h(x,b)-1\right)\)。
- 讨论第一步是向左走还是向下走,于是 \(p=\dfrac{p_r+p_d}{h(x,y)-1}=\dfrac{p_r+p_d}{\left(h(a,y)-1\right)+\left(h(x,b)-1\right)}\),将其展开易证。

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