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通常問題
No.3100 Parallel Translated
レベル :
/ 実行時間制限 : 1ケース 2.000秒 / メモリ制限
: 512 MB / 標準ジャッジ問題
タグ :
/
解いたユーザー数 54
作問者 :
shobonvip
/ テスター :
noya2
問題文最終更新日: 2025-04-11 21:20:41
問題文
2 2 2 次元ユークリッド空間上の N N N 頂点凸多角形 P P P が与えられます。 P P P の頂点は頂点 1 , 2 , ⋯ , N 1, 2, \cdots, N 1 , 2 , ⋯ , N と番号付けられています。頂点 i i i ( 1 ≤ i ≤ N ) (1\le i \le N) ( 1 ≤ i ≤ N ) は座標 ( X i , Y i ) (X_i, Y_i) ( X i , Y i ) にあり、 P P P の辺は頂点 i i i と頂点 i + 1 i+1 i + 1 を結ぶ N N N 個の辺からなります。ただし、頂点 N + 1 N+1 N + 1 は頂点 1 1 1 を指すものとします。
0 0 0 以上 1 1 1 未満の実数を一様ランダムに 2 2 2 つとり、 p , q p, q p , q とします。 P P P に含まれる点をすべて ( p , q ) (p, q) ( p , q ) だけ平行移動した多角形
Q = { ( x + p , y + q ) ∣ ( x , y ) ∈ P } Q = \{(x+p, y+q) \mid (x, y) \in P\} Q = {( x + p , y + q ) ∣ ( x , y ) ∈ P }
の内部に含まれる格子点の個数の期待値を m o d 998244353 \mathrm{mod} ~ {998244353} mod 998244353 で求めてください。
注記
求める期待値は必ず有理数になることが証明できます。また、この問題の制約下では、その値を互いに素な正整数 P , Q P, Q P , Q により既約分数 P Q \frac{P}{Q} Q P で表したとき、 Q ≢ 0 ( m o d 998244353 ) Q \not \equiv 0 \pmod{998244353} Q ≡ 0 ( mod 998244353 ) となることも証明できます。このとき、 R × Q ≡ P ( m o d 998244353 ) R \times Q \equiv P \pmod{998244353} R × Q ≡ P ( mod 998244353 ) かつ 0 ≤ R < 998244353 0 \le R < 998244353 0 ≤ R < 998244353 を満たす整数 R R R が一意に定まるので、この R R R を答えてください。
制約
入力はすべて整数
3 ≤ N ≤ 100 3 \le N \le 100 3 ≤ N ≤ 100
P P P は凸多角形である
P P P の面積は正である
− 1 0 6 ≤ X i , Y i ≤ 1 0 6 -10^6 \le X_i, Y_i \le 10^6 − 1 0 6 ≤ X i , Y i ≤ 1 0 6
( X 1 , Y 1 ) , ⋯ , ( X N , Y N ) (X_1, Y_1), \cdots, (X_N, Y_N) ( X 1 , Y 1 ) , ⋯ , ( X N , Y N ) は P P P の頂点を( x x x 軸の正の向きを右向き、 y y y 軸の正の向きを上向きとしたときの)反時計回転で与えたものである。
( X i , Y i ) , ( X i + 1 , Y i + 1 ) , ( X i + 2 , Y i + 2 ) (X_i, Y_i), (X_{i+1}, Y_{i+1}), (X_{i+2}, Y_{i+2}) ( X i , Y i ) , ( X i + 1 , Y i + 1 ) , ( X i + 2 , Y i + 2 ) は一直線上に存在しない。ただし、 ( X N + 1 , Y N + 1 ) (X_{N+1}, Y_{N+1}) ( X N + 1 , Y N + 1 ) は ( X 1 , Y 1 ) (X_1, Y_1) ( X 1 , Y 1 ) を表し、 ( X N + 2 , Y N + 2 ) (X_{N+2}, Y_{N+2}) ( X N + 2 , Y N + 2 ) は ( X 2 , Y 2 ) (X_2, Y_2) ( X 2 , Y 2 ) を表す。 ( 1 ≤ i ≤ N ) (1 \le i \le N) ( 1 ≤ i ≤ N )
入力
N N N
X 1 X_1 X 1 Y 1 Y_1 Y 1
⋮ \vdots ⋮
X N X_N X N Y N Y_N Y N
出力
答えを出力せよ。
サンプル
サンプル1
入力サンプルをコピー
入力
3
1 1
0 2
-1 0
出力
499122178
多角形 P P P は次のようになります:
多角形 Q Q Q に含まれる確率が正である格子点は次の 4 4 4 点です。
( 0 , 1 ) (0,1) ( 0 , 1 ) : Q Q Q の内部に含まれる必要十分条件は 0 < a , b < 1 , 2 a − 1 < b < a 2 + 1 2 0 \lt a, b \lt 1, 2a-1 \lt b \lt \frac{a}{2}+\frac{1}{2} 0 < a , b < 1 , 2 a − 1 < b < 2 a + 2 1 であり、確率は 1 2 \frac{1}{2} 2 1 である
( 0 , 2 ) (0,2) ( 0 , 2 ) : Q Q Q の内部に含まれる必要十分条件は 0 < a < b 2 < 1 0 \lt a \lt \frac{b}{2} \lt 1 0 < a < 2 b < 1 であり、確率は 1 4 \frac{1}{4} 4 1 である
( 1 , 1 ) (1,1) ( 1 , 1 ) : Q Q Q の内部に含まれる必要十分条件は 0 < b < a 2 < 1 0 \lt b \lt \frac{a}{2} \lt 1 0 < b < 2 a < 1 であり、確率は 1 4 \frac{1}{4} 4 1 である
( 1 , 2 ) (1,2) ( 1 , 2 ) : Q Q Q の内部に含まれる必要十分条件は 0 < a , b < 1 , 1 < a + b 0 \lt a, b \lt 1, 1 \lt a+b 0 < a , b < 1 , 1 < a + b であり、確率は 1 2 \frac{1}{2} 2 1 である
以上より、 Q Q Q の内部に含まれる格子点の個数の期待値は 3 2 \frac{3}{2} 2 3 であることが分かります。 2 × 499122178 ≡ 3 ( m o d 998244353 ) 2 \times 499122178 \equiv 3 \pmod{998244353} 2 × 499122178 ≡ 3 ( mod 998244353 ) であるため、 499122178 499122178 499122178 を出力します。
サンプル2
入力サンプルをコピー
入力
13
541787 -802804
745984 -610628
821010 -469321
148557 920322
-276352 776016
-689247 481241
-955894 130548
-804935 -349606
-374167 -778760
-33915 -920255
5303 -921478
231589 -902268
348969 -873524
出力
68155167
多角形 P P P は次のようになります:
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