#P6835. [Cnoi2020] 线形生物

    ID: 4409 Type: RemoteJudge 1000ms 128MiB Tried: 0 Accepted: 0 Difficulty: 5 Uploaded By: Tags>动态规划,dp2020O2优化期望洛谷月赛

[Cnoi2020] 线形生物

题目背景

为了能够在冥界过上这种愉快的生活而不是被判入地狱,人类们摒弃了自行结束生命的做法,拼尽全力地生活着。如此看来,人类似乎也显得有些积极与可爱了呢。 (射命丸 文)

线形生物沿着一维的阶梯向着冥界单向地前行着。

照这样的话,它只需要一级一级地,走 nn 步就能够到达白玉楼。

但 Cirno 觉得这样太单调了,于是,一维的壁垒被打破,链状的道路生出了花椰菜状的枝桠。

题目描述

线形生物要从 11 号台阶走到 n+1n+1 号台阶。

最开始,1,2,3,,n1,2,3,\ldots,n 号台阶都有一条连向下一台阶的有向边 ii+1i\rightarrow i+1

之后 Cirno 加入了 mm返祖边 uivi(uivi)u_i \rightarrow v_i (u_i \ge v_i),它们构成了一个返祖图

线形生物每步会 等概率地 选取当前台阶的一条出边并走向对应的台阶。

当走到 n+1n+1 号台阶时,线形生物就会停止行走。

同时,Cirno 会统计线性生物总共走的步数,记作 δ\delta

Cirno 想知道 E(δ)E(\delta)(即 δ\delta数学期望)对 998244353998244353 取模后的结果。

输入格式

第一行三个整数 ididnnmm

以下 mm 行,每行两个整数 uiu_iviv_i

idid 表示 subtask 编号,其它字母含义同上文。

输出格式

一行,一个整数 E(δ)E(\delta),字母含义同上文。

1 5 5
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
10
2 5 5
1 1
2 1
3 2
4 3
5 4
30
3 5 5
1 1
2 1
3 1
4 1
5 1
62
4 5 5
1 1
3 1
4 2
5 1
5 5
35

提示

后置数学知识

  • 可能用到的幂级数求和 : 若 x>1x>1,则有 $\sum\limits_{i=1}^{\infty}\big(\frac{1}{x}\big)^i=\frac{1}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{1}{x^3}+\cdots=\frac{1}{x-1}$。
  • 数学期望 : 随机试验中每次可能结果的概率乘以其结果的总和,反映随机变量平均取值的大小。
  • 离散期望公式 : E(x)=k=1xkpkE(x)=\sum\limits_{k=1}^{\infty}x_kp_k

数据范围与约定

对于 100%100\% 的数据,保证:id{1,2,3,4,5}id \in \{1,2,3,4,5\}0<n,m1060 < n,m \le 10^61viuin1 \le v_i \le u_i \le n

子任务「本题采用捆绑测试」

  • Subtask1(10%10\%): 返祖图中所有点都有自环且所有边均为自环(未画出),总图形如 :

  • Subtask2(10%10\%): 返祖图中所有点均向且仅向自己的前驱连边,特别地,11 号节点的前驱是 11 号节点,总图形如 :

  • Subtask3(10%10\%): 返祖图中所有点均向且仅向 11 号节点连边,总图形如 :

  • Subtask4(10%10\%): n100n \le 100m1000m \le 1000

  • Subtask5(60%60\%): 无特殊限制。

后记

题目名称出自 th17 东方鬼形兽 6 Boss 埴安神袿姬 Hard / Lunatic 难度符卡 線形「リニアクリーチャー」。