第一个一眼就A的容斥题！
这个显然是容斥的经典问题------错排，首先考虑没有固定的情况，设( D_n )为( n )个数字的错排方案数。
[D_n=n!-sum_{t=1}^{n}(-1)^{t-1}sum_{i_1<i_2<...<i_t}(n-t)!
]
[D_n=n!+sum_{t=1}^{n}(-1)^tC_{n}^{t}(n-t)!
]
[D_n=n!+sum(-1)^tfrac{n!}{t!}
]
推到这一步就可以了，然后观察数据范围显然是要线性预处理，于是计算递推式：
[D_{(n+1)}=(n+1)!+sum_{t=1}^{n+1}(-1)^tfrac{(n+1)!}{t!}
]
[D_{(n+1)}=(n+1)!+(n+1)sum_{t=1}^{n+1}(-1)^tfrac{n!}{t!}
]
[D_{(n+1)}=(n+1)!+(n+1)(sum_{t=1}^{n}(-1)^tfrac{n!}{t!}+(-1)^{n+1}frac{n!}{(n+1)!})
]
[D_{(n+1)}=(n+1)!+(n+1)sum_{t=1}^{n}(-1)^tfrac{n!}{t!}+(-1)^{n+1}
]
[D_{(n+1)}=(n+1)(n!+(n+1)sum_{t=1}^{n}(-1)^tfrac{n!}{t!})+(-1)^{n+1}
]
[D_{(n+1)}=(n+1)D_n+(-1)^{n+1}
]
[D_i=i*D_{i-1}+(-1)^i
]
然后考虑有( m )的限制，就相当于( m )个数字固定，剩下( n-m )个数字错排，直接从预处理的( D )里面查即可，最后乘上选出( m )个固定位的方案数，对组合数预处理阶乘、逆元。由此可得答案为：
[ans=D_{(n-m)}*C_{n}^{m}
]
这东西推起来真刺激
#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
const long long N=1000005,mod=1e9+7;
long long T,n,m,inv[N],fac[N],cp[N];
int read()
{
int r=0;
char p=getchar();
while(p>'9'||p<'0')
p=getchar();
while(p>='0'&&p<='9')
{
r=r*10+p-48;
p=getchar();
}
return r;
}
long long ksm(long long a,long long b)
{
long long r=1ll;
while(b)
{
if(b&1)
r=r*a%mod;
a=a*a%mod;
b>>=1;
}
return r;
}
long long C(long long n,long long m)
{
return fac[n]*inv[n-m]%mod*inv[m]%mod;
}
int main()
{
fac[0]=1;
for(long long i=1;i<=N-5;i++)
fac[i]=fac[i-1]*i%mod;
inv[N-5]=ksm(fac[N-5],mod-2);
for(long long i=N-6;i>=0;i--)
inv[i]=inv[i+1]*(i+1)%mod;
cp[0]=1;//这里的cp数组即是上文提到的D（cuopai 23333）
for(long long i=1;i<=N-5;i++)
cp[i]=(i*cp[i-1]+((i&1)?-1:1))%mod;
T=read();
while(T--)
{
n=read(),m=read();
printf("%lld
",(cp[n-m]*C(n,m)%mod+mod)%mod);
}
return 0;
}