#P5162. WD与积木

    ID: 4070 Type: RemoteJudge 2000ms 125MiB Tried: 0 Accepted: 0 Difficulty: 7 Uploaded By: Tags>数学O2优化生成函数,GF快速傅里叶变换 FFT快速数论变换 NTT

WD与积木

题目背景

WD整日沉浸在积木中,无法自拔……

题目描述

WD想买 nn 块积木,商场中每块积木的高度都是 11,俯视图为正方形(边长不一定相同)。由于一些特殊原因,商家会给每个积木随机一个大小并标号,发给 WD。

接下来 WD 会把相同大小的积木放在一层,并把所有层从大到小堆起来。WD 希望知道所有不同的堆法中层数的期望。两种堆法不同当且仅当某个积木在两种堆法中处于不同的层中,由于WD只关心积木的相对大小,因此所有堆法等概率出现,而不是随机的大小等概率(可以看样例理解)。
输出结果 mod 998244353\bmod \space 998244353 即可。

(如果还是不能够理解题意,请看样例)

输入格式

第一行一个数TT,表示询问个数。

接下来 TT 行每行一个数 nn,表示 WD 希望使用 nn 块积木。

输出格式

TT 行,每行一个数表示答案 mod 998244353\bmod \space 998244353

4
1
2
3
4
1
665496237
307152111
186338949

提示

接下来用大括号表示分在一层。

对于n=1n=1,合法的分法只有{1}\{1\}

对于n=2n=2,合法的序列有{1,2}\{1,2\}{1}{2}\{1\}\{2\}{2}{1}\{2\}\{1\},期望层数为1+2+23=665496237(mod 998244353)\frac{1+2+2}{3}=665496237(mod~998244353)

对于n=3n=3,合法的序列有{1}{2}{3}\{1\}\{2\}\{3\}{1}{3}{2}\{1\}\{3\}\{2\}{2}{1}{3}\{2\}\{1\}\{3\}{2}{3}{1}\{2\}\{3\}\{1\}{3}{1}{2}\{3\}\{1\}\{2\}{3}{2}{1}\{3\}\{2\}\{1\}

{1,2}{3}\{1,2\}\{3\}{1,3}{2}\{1,3\}\{2\}{2,3}{1}\{2,3\}\{1\}{1}{2,3}\{1\}\{2,3\}{2}{1,3}\{2\}\{1,3\}{3}{1,2}\{3\}\{1,2\}{1,2,3}\{1,2,3\}共13种。因此期望就是$\frac{6\times3+6\times2+1}{13}=307152111(mod~998244353)$

对于n=4n=4,我想到了一个绝妙的解释,可惜这里写不下。

subtask1(21pts): 1T1,000, 1n1,000subtask1(21pts):~1\le T\le 1,000,~1\le n\le 1,000

subtask2(37pts): 1T10, 1n100,000subtask2(37pts):~1\le T\le 10,~1\le n\le 100,000

$subtask3(42pts):~1\le T\le 100,000,~1\le n\le 100,000$