luogu#P11174. 「CMOI R1」Looking For Edge Of Ground/City Planning

    ID: 15099 远端评测题 2000ms 512MiB 尝试: 2 已通过: 1 难度: 7 上传者: 标签>数学2024O2优化组合数学容斥生成函数,GF快速傅里叶变换 FFT快速数论变换 NTT拉格朗日反演洛谷比赛

「CMOI R1」Looking For Edge Of Ground/City Planning

题目背景

如何对 nn 个点的简单有标号无向连通图计数?$\small\color{white}/42^{\text{nd}}\text{Problem by ArCu}.$

有一个显然错误的做法:枚举一棵树,然后在上面加边。

你需要求每张图被统计的次数的平方和。

题目描述

给定正整数 nn

一开始,ClBe\text{ClBe} 会选定一棵 nn 个点的有标号无向无根树,将树上的边染成白色。然后他会在这棵树上加任意多条边,且满足:

  • 新加的边是黑色的无向边;
  • 加完边后的图忽略边的颜色后是一张简单图。

接下来 ClBe\text{ClBe} 会将所有可能得到的结果放到一个集合 SS 中。

显然这种统计连通图个数的方法会把一个图算很多遍,所以 ClBe\text{ClBe} 定义 f(G)f(G)SS 中有 f(G)f(G) 个图在忽略边的颜色后和 GG 相同(两个图 A,BA,B 相同指对于任意一条边 (u,v)(u,v)(u,v)A    (u,v)B(u,v)\in A\iff(u,v)\in B)。

G\sum_G 代表对所有可能的图 GG 求和。)显然

Gf(G)=nn22(n12)\sum_{G}f(G)=n^{n-2}2^\binom{n-1}2

所以你需要求

Gf(G)2\sum_{G}f(G)^2

答案对 998244353998244353 取模。很可惜因为一些原因模数不能10045358091004535809

输入格式

一行一个正整数 n(0<n<225)n(0<n<2^{25})

输出格式

一行一个整数,为你求得的答案。

3
12
4
812
5
223440
107
404390093

提示

Sample Explanation:\text{Sample Explanation}:

集合 SS 中包含以下 66 张图(边权为 00 代表白边,为 11 代表黑边,点的编号为 1A1A 代表这是图 AA11 号点):

33 个点的连通图有 44 种:

忽略颜色后,

  • GG 相同的有 BB
  • HH 相同的有 AA
  • II 相同的有 CC
  • JJ 相同的有 D,E,FD,E,F

答案为 f(G)2+f(H)2+f(I)2+f(J)2=12+12+12+32=12f(G)^2+f(H)^2+f(I)^2+f(J)^2=1^2+1^2+1^2+3^2=12

Details of Subtasks:\text{Details of Subtasks}:

本题采用捆绑测试。

Subtask\text{Subtask} n<n< Score\text{Score}
11 1010 55
22 500500 2525
33 15001500 3030
44 45004500 55
55 2162^{16}
66 2172^{17}
77 2202^{20} 2020
88 2252^{25} 55