luogu#P10325. 超越(Transcendent)
超越(Transcendent)
题目背景
越过领域和现实的终极存在 —— 超越。
「超越之光」美娜,是亚特兰蒂斯最强的魔法师,亦是无人能及的贤者。即便如此,她也一刻都没有停下对数学的探索。
「最高次系数为 的整系数多项式方程的解不一定是整数,」美娜自言自语道,「但是其所有根组成的对称多项式的值必然是整数。」
「这很容易证明,却也很有趣呢。」想到这里,美娜突然有了开发新魔法的思路。
题目描述
美娜的魔法需要 个阶段来构建。第 个阶段每次尝试的成功概率为 ,如果失败只需要重试当前阶段即可,如果成功就能进入下一个阶段。
最后的第 个阶段需要选一个魔力基数 。不过这个魔法现在并不稳定,设 是一个不大于 的范围内均匀随机生成的正整数,则
最后,若美娜在前 个阶段中总共尝试了 次(每次无论失败或成功,都算多一次尝试),她的魔法会产生 的能量。
美娜想知道这个魔法所产生能量的期望值是多少,当然她很容易就算出了答案,你能帮她验算一下吗?
你只用输出答案对 取模的结果即可。显然,答案一定是有理数,所以你可以简单地计算其对 取模的值。
输入格式
第一行两个正整数 。
接下来 行,每行两个正整数 ,意义如题目描述。
输出格式
输出一行一个整数,表示答案。
2 3
1 2
2 3
2 3
103983787
4 5
1 3
1 2
1 4
1 5
1 6
525030616
7 17
1 5
1 5
1 5
1 5
1 3
1 3
1 3
1 2
1 2
1 6
1 6
1 6
1 6
1 6
1 6
1 6
1 6
308796722
提示
【样例 解释】
此时 ,前 个阶段中,第一阶段的成功概率为 ,之后两个阶段的成功概率都为 。由此可以算出,恰好尝试 次完成前 个阶段的概率为(我有一个巧妙的方法给出证明,可惜这里空间太小,写不下):
例如 ,这是每个阶段都一次成功的概率 。
又如 ,这要求在某一阶段尝试恰好两次,其它阶段都一次成功,即:
样例中 ,可知 的概率为 , 的概率为 ,还有 的概率 。故答案为
$$\frac 14\sum_{k\geq 3}p_k (1+(-1)^k)=\frac{11}{48} $$对 取模后为 。
【样例 解释】
取模前的答案为 。
【数据范围】
本题使用捆绑测试。
Subtask 1(7 pts):,;
Subtask 2(9 pts):,;
Subtask 3(13 pts):,;
Subtask 4(13 pts):;
Subtask 5(15 pts):,;
Subtask 6(15 pts):不同的 最多有两组;
Subtask 7(28 pts):无特殊限制。
对于全部数据,,,。且保证
$$U_n\left( \frac{b_i}{b_i-a_i}\right)\not \equiv 0 \pmod{998244353} $$其中 表示 次的第二类 Chebyshev 多项式。
【提示】
你在找什么呢?或许可以再看看题目背景,会有帮助的。