有点意思的计数题,考虑把题目的条件分开列一下:

  • 0ai,jm0\le a_{i,j}\le m
  • ai,j<ai,j+1a_{i,j}\lt a_{i,j+1}
  • ai,j>ai1,j1a_{i,j}\gt a_{i-1,j-1}

因为同一行里需要满足元素递增,也就是元素互不相同,而且可以填入的数比空子多了一个,所以必然存在一个位置 pp 满足 ai,p+2=ai,p+1a_{i,p}+2=a_{i,p+1},而对于其他的位置都满足 ai,j+1=ai,j+1a_{i,j}+1=a_{i,j+1}

考虑把第 ii 行向左平移 i1i-1 格,那么可以的到一个这样的图:

因为最后一条要求,所以每一个 pi+1p_{i+1} 都应该在 pip_i 的左侧。

那么我们考虑把这样的计数转化成一个从 (1,1)(1,1) 走到 (n+m,m)(n+m,m) 的方案树,但是要求只能向下或者向左走而且不能碰到红线。

发现和卡特兰数有点像,因为 (1,1)(1,1) 必须要经过红线,那么考虑把起点直接关于红线对称就行了。

如果需要经过两侧的红线,那么就一次对称,很暴力的做法,直接容斥就行了。