1.問題
2.説明
サンプル 1 の、$P = (5,6,3,1,2,4)$ を考えてみる。まず大事なのが、どんな順列もいくつかのサイクルに分けられるということである。この順列の場合、
1 → 5 → 2 → 6 → 4 → 1 、 3 → 3
の 2 つのサイクルが存在する。これをもとに考察をしてみる。
まず、$P_{i}$ が何を表しているかというと、(当たり前だけど)$i$ の 1 つ先の行き先である。グラフ上で考えるなら、$i$ から伸びる有向辺の先と言える。
では、$P_{P_{i}}$ は何を表しているか?これは、$i$ の 1 つ先の行き先($P_{i}$)の 1 つ先の行き先($P_{P_{i}}$)、つまり $i$ の 2 つ先の行き先ということになる。
1 回操作を施すことにより、$P_{i}$ は $i$ の 2 つ先の行き先を指し示すようになる($P^2$)。よって、これに対してさらに 1 回の操作を施すと、$i$ の 2 つ先の行き先($P^2_{i}$)の 2 つ先の行き先 ( $P^2_{P^2_{i}}$)、つまり $2^2$ つ先の行き先になる。
これを $K$ 回繰り返すと、$P_{i}$ は $2^K$ 先の行き先($P^{2^K}$)となる。