// #pragma GCC target("avx2") // #pragma GCC optimize("O3") // #pragma GCC optimize("unroll-loops") // #define INTERACTIVE #include using namespace std; namespace templates { // type using ll = long long; using ull = unsigned long long; using Pii = pair; using Pil = pair; using Pli = pair; using Pll = pair; template using pq = priority_queue; template using qp = priority_queue, greater>; // clang-format off #define vec(T, A, ...) vector A(__VA_ARGS__); #define vvec(T, A, h, ...) vector> A(h, vector(__VA_ARGS__)); #define vvvec(T, A, h1, h2, ...) vector>> A(h1, vector>(h2, vector(__VA_ARGS__))); // clang-format on // for loop #define fori1(a) for (ll _ = 0; _ < (a); _++) #define fori2(i, a) for (ll i = 0; i < (a); i++) #define fori3(i, a, b) for (ll i = (a); i < (b); i++) #define fori4(i, a, b, c) for (ll i = (a); ((c) > 0 || i > (b)) && ((c) < 0 || i < (b)); i += (c)) #define overload4(a, b, c, d, e, ...) e #define fori(...) overload4(__VA_ARGS__, fori4, fori3, fori2, fori1)(__VA_ARGS__) // declare and input // clang-format off #define INT(...) int __VA_ARGS__; inp(__VA_ARGS__); #define LL(...) ll __VA_ARGS__; inp(__VA_ARGS__); #define STRING(...) string __VA_ARGS__; inp(__VA_ARGS__); #define CHAR(...) char __VA_ARGS__; inp(__VA_ARGS__); #define DOUBLE(...) double __VA_ARGS__; STRING(str___); __VA_ARGS__ = stod(str___); #define VEC(T, A, n) vector A(n); inp(A); #define VVEC(T, A, n, m) vector> A(n, vector(m)); inp(A); // clang-format on // const value const ll MOD1 = 1000000007; const ll MOD9 = 998244353; const double PI = acos(-1); // other macro #if !defined(RIN__LOCAL) && !defined(INTERACTIVE) #define endl "\n" #endif #define spa ' ' #define len(A) ll(A.size()) #define all(A) begin(A), end(A) // function vector stoc(string &S) { int n = S.size(); vector ret(n); for (int i = 0; i < n; i++) ret[i] = S[i]; return ret; } string ctos(vector &S) { int n = S.size(); string ret = ""; for (int i = 0; i < n; i++) ret += S[i]; return ret; } template auto min(const T &a) { return *min_element(all(a)); } template auto max(const T &a) { return *max_element(all(a)); } template auto clamp(T &a, const S &l, const S &r) { return (a > r ? r : a < l ? l : a); } template inline bool chmax(T &a, const S &b) { return (a < b ? a = b, 1 : 0); } template inline bool chmin(T &a, const S &b) { return (a > b ? a = b, 1 : 0); } template inline bool chclamp(T &a, const S &l, const S &r) { auto b = clamp(a, l, r); return (a != b ? a = b, 1 : 0); } template T sum(vector &A) { T tot = 0; for (auto a : A) tot += a; return tot; } template vector compression(vector X) { sort(all(X)); X.erase(unique(all(X)), X.end()); return X; } // input and output namespace io { // __int128_t std::ostream &operator<<(std::ostream &dest, __int128_t value) { std::ostream::sentry s(dest); if (s) { __uint128_t tmp = value < 0 ? -value : value; char buffer[128]; char *d = std::end(buffer); do { --d; *d = "0123456789"[tmp % 10]; tmp /= 10; } while (tmp != 0); if (value < 0) { --d; *d = '-'; } int len = std::end(buffer) - d; if (dest.rdbuf()->sputn(d, len) != len) { dest.setstate(std::ios_base::badbit); } } return dest; } // vector template istream &operator>>(istream &is, vector &A) { for (auto &a : A) is >> a; return is; } template ostream &operator<<(ostream &os, vector &A) { for (size_t i = 0; i < A.size(); i++) { os << A[i]; if (i != A.size() - 1) os << ' '; } return os; } // vector> template istream &operator>>(istream &is, vector> &A) { for (auto &a : A) is >> a; return is; } template ostream &operator<<(ostream &os, vector> &A) { for (size_t i = 0; i < A.size(); i++) { os << A[i]; if (i != A.size() - 1) os << endl; } return os; } // pair template istream &operator>>(istream &is, pair &A) { is >> A.first >> A.second; return is; } template ostream &operator<<(ostream &os, pair &A) { os << A.first << ' ' << A.second; return os; } // vector> template istream &operator>>(istream &is, vector> &A) { for (size_t i = 0; i < A.size(); i++) { is >> A[i]; } return is; } template ostream &operator<<(ostream &os, vector> &A) { for (size_t i = 0; i < A.size(); i++) { os << A[i]; if (i != A.size() - 1) os << endl; } return os; } // tuple template struct TuplePrint { static ostream &print(ostream &os, const T &t) { TuplePrint::print(os, t); os << ' ' << get(t); return os; } }; template struct TuplePrint { static ostream &print(ostream &os, const T &t) { os << get<0>(t); return os; } }; template ostream &operator<<(ostream &os, const tuple &t) { TuplePrint::print(os, t); return os; } // io functions void FLUSH() { cout << flush; } void print() { cout << endl; } template void print(Head &&head, Tail &&...tail) { cout << head; if (sizeof...(Tail)) cout << spa; print(std::forward(tail)...); } template void prisep(vector &A, S sep) { int n = A.size(); for (int i = 0; i < n; i++) { cout << A[i]; if (i != n - 1) cout << sep; } cout << endl; } template void priend(T A, S end) { cout << A << end; } template void prispa(T A) { priend(A, spa); } template bool printif(bool f, T A, S B) { if (f) print(A); else print(B); return f; } template void inp(T &...a) { (cin >> ... >> a); } } // namespace io using namespace io; // read graph vector> read_edges(int n, int m, bool direct = false, int indexed = 1) { vector> edges(n, vector()); for (int i = 0; i < m; i++) { INT(u, v); u -= indexed; v -= indexed; edges[u].push_back(v); if (!direct) edges[v].push_back(u); } return edges; } vector> read_tree(int n, int indexed = 1) { return read_edges(n, n - 1, false, indexed); } template vector>> read_wedges(int n, int m, bool direct = false, int indexed = 1) { vector>> edges(n, vector>()); for (int i = 0; i < m; i++) { INT(u, v); T w; inp(w); u -= indexed; v -= indexed; edges[u].push_back({v, w}); if (!direct) edges[v].push_back({u, w}); } return edges; } template vector>> read_wtree(int n, int indexed = 1) { return read_wedges(n, n - 1, false, indexed); } // yes / no namespace yesno { // yes inline bool yes(bool f = true) { cout << (f ? "yes" : "no") << endl; return f; } inline bool Yes(bool f = true) { cout << (f ? "Yes" : "No") << endl; return f; } inline bool YES(bool f = true) { cout << (f ? "YES" : "NO") << endl; return f; } // no inline bool no(bool f = true) { cout << (!f ? "yes" : "no") << endl; return f; } inline bool No(bool f = true) { cout << (!f ? "Yes" : "No") << endl; return f; } inline bool NO(bool f = true) { cout << (!f ? "YES" : "NO") << endl; return f; } // possible inline bool possible(bool f = true) { cout << (f ? "possible" : "impossible") << endl; return f; } inline bool Possible(bool f = true) { cout << (f ? "Possible" : "Impossible") << endl; return f; } inline bool POSSIBLE(bool f = true) { cout << (f ? "POSSIBLE" : "IMPOSSIBLE") << endl; return f; } // impossible inline bool impossible(bool f = true) { cout << (!f ? "possible" : "impossible") << endl; return f; } inline bool Impossible(bool f = true) { cout << (!f ? "Possible" : "Impossible") << endl; return f; } inline bool IMPOSSIBLE(bool f = true) { cout << (!f ? "POSSIBLE" : "IMPOSSIBLE") << endl; return f; } // Alice Bob inline bool Alice(bool f = true) { cout << (f ? "Alice" : "Bob") << endl; return f; } inline bool Bob(bool f = true) { cout << (f ? "Bob" : "Alice") << endl; return f; } // Takahashi Aoki inline bool Takahashi(bool f = true) { cout << (f ? "Takahashi" : "Aoki") << endl; return f; } inline bool Aoki(bool f = true) { cout << (f ? "Aoki" : "Takahashi") << endl; return f; } } // namespace yesno using namespace yesno; } // namespace templates using namespace templates; /// https://nachiavivias.github.io/cp-library/cpp/graph/count-c4.html namespace nachia { template class CsrArray { public: struct ListRange { using iterator = typename std::vector::iterator; iterator begi, endi; iterator begin() const { return begi; } iterator end() const { return endi; } int size() const { return (int)std::distance(begi, endi); } Elem &operator[](int i) const { return begi[i]; } }; struct ConstListRange { using iterator = typename std::vector::const_iterator; iterator begi, endi; iterator begin() const { return begi; } iterator end() const { return endi; } int size() const { return (int)std::distance(begi, endi); } const Elem &operator[](int i) const { return begi[i]; } }; private: int m_n; std::vector m_list; std::vector m_pos; public: CsrArray() : m_n(0), m_list(), m_pos() {} static CsrArray Construct(int n, std::vector> items) { CsrArray res; res.m_n = n; std::vector buf(n + 1, 0); for (auto &[u, v] : items) { ++buf[u]; } for (int i = 1; i <= n; i++) buf[i] += buf[i - 1]; res.m_list.resize(buf[n]); for (int i = (int)items.size() - 1; i >= 0; i--) { res.m_list[--buf[items[i].first]] = std::move(items[i].second); } res.m_pos = std::move(buf); return res; } static CsrArray FromRaw(std::vector list, std::vector pos) { CsrArray res; res.m_n = pos.size() - 1; res.m_list = std::move(list); res.m_pos = std::move(pos); return res; } ListRange operator[](int u) { return ListRange{m_list.begin() + m_pos[u], m_list.begin() + m_pos[u + 1]}; } ConstListRange operator[](int u) const { return ConstListRange{m_list.begin() + m_pos[u], m_list.begin() + m_pos[u + 1]}; } int size() const { return m_n; } int fullSize() const { return (int)m_list.size(); } }; } // namespace nachia namespace nachia { struct Graph { public: struct Edge { int from, to; void reverse() { std::swap(from, to); } int xorval() const { return from ^ to; } }; Graph(int n = 0, bool undirected = false, int m = 0) : m_n(n), m_e(m), m_isUndir(undirected) {} Graph(int n, const std::vector> &edges, bool undirected = false) : m_n(n), m_isUndir(undirected) { m_e.resize(edges.size()); for (std::size_t i = 0; i < edges.size(); i++) m_e[i] = {edges[i].first, edges[i].second}; } template static Graph Input(Cin &cin, int n, bool undirected, int m, int offset = 0) { Graph res(n, undirected, m); for (int i = 0; i < m; i++) { int u, v; cin >> u >> v; res[i].from = u - offset; res[i].to = v - offset; } return res; } int numVertices() const noexcept { return m_n; } int numEdges() const noexcept { return int(m_e.size()); } int addNode() noexcept { return m_n++; } int addEdge(int from, int to) { m_e.push_back({from, to}); return numEdges() - 1; } Edge &operator[](int ei) noexcept { return m_e[ei]; } const Edge &operator[](int ei) const noexcept { return m_e[ei]; } Edge &at(int ei) { return m_e.at(ei); } const Edge &at(int ei) const { return m_e.at(ei); } auto begin() { return m_e.begin(); } auto end() { return m_e.end(); } auto begin() const { return m_e.begin(); } auto end() const { return m_e.end(); } bool isUndirected() const noexcept { return m_isUndir; } void reverseEdges() noexcept { for (auto &e : m_e) e.reverse(); } void contract(int newV, const std::vector &mapping) { assert(numVertices() == int(mapping.size())); for (int i = 0; i < numVertices(); i++) assert(0 <= mapping[i] && mapping[i] < newV); for (auto &e : m_e) { e.from = mapping[e.from]; e.to = mapping[e.to]; } m_n = newV; } std::vector induce(int num, const std::vector &mapping) const { int n = numVertices(); assert(n == int(mapping.size())); for (int i = 0; i < n; i++) assert(-1 <= mapping[i] && mapping[i] < num); std::vector indexV(n), newV(num); for (int i = 0; i < n; i++) if (mapping[i] >= 0) indexV[i] = newV[mapping[i]]++; std::vector res; res.reserve(num); for (int i = 0; i < num; i++) res.emplace_back(newV[i], isUndirected()); for (auto e : m_e) if (mapping[e.from] == mapping[e.to] && mapping[e.to] >= 0) res[mapping[e.to]].addEdge(indexV[e.from], indexV[e.to]); return res; } CsrArray getEdgeIndexArray(bool undirected) const { std::vector> src; src.reserve(numEdges() * (undirected ? 2 : 1)); for (int i = 0; i < numEdges(); i++) { auto e = operator[](i); src.emplace_back(e.from, i); if (undirected) src.emplace_back(e.to, i); } return CsrArray::Construct(numVertices(), src); } CsrArray getEdgeIndexArray() const { return getEdgeIndexArray(isUndirected()); } CsrArray getAdjacencyArray(bool undirected) const { std::vector> src; src.reserve(numEdges() * (undirected ? 2 : 1)); for (auto e : m_e) { src.emplace_back(e.from, e.to); if (undirected) src.emplace_back(e.to, e.from); } return CsrArray::Construct(numVertices(), src); } CsrArray getAdjacencyArray() const { return getAdjacencyArray(isUndirected()); } private: int m_n; std::vector m_e; bool m_isUndir; }; } // namespace nachia namespace nachia { // simple graph // for each edge // O( n + m sqrt(m) ) time template std::vector CountC4Simple(int n, Graph g, std::vector W) { int m = int(W.size()); // less incident edges, smaller index std::vector deg(n); for (auto [u, v] : g) { deg[u]++; deg[v]++; } std::vector I(n); for (int i = 0; i < n; i++) I[i] = i; std::sort(I.begin(), I.end(), [&](int l, int r) { return deg[l] < deg[r]; }); { std::vector O(n); for (int i = 0; i < n; i++) O[I[i]] = i; for (auto &[u, v] : g) { u = O[u], v = O[v]; } } for (auto &e : g) if (e.from < e.to) e.reverse(); // adjacency list std::vector estart(n); for (int i = 0; i < n - 1; i++) estart[i + 1] = estart[i] + deg[I[i]]; std::vector eend = estart; std::vector eid(m * 2); std::vector eto(m * 2); for (int e = 0; e < m; e++) { auto [v, w] = g[e]; eid[eend[v]] = e; eto[eend[v]] = w; eend[v]++; } std::vector eendx = eend; for (int v = 0; v < n; v++) { for (int i = estart[v]; i < eendx[v]; i++) { int e = eid[i]; int w = eto[i]; eid[eend[w]] = e; eto[eend[w]] = v; eend[w]++; } } std::vector c(n); // c[x] : number of paths(v --> w --> x) std::vector ans(m); for (int v = n - 1; v >= 0; v--) { for (int i = estart[v]; i < eend[v]; i++) { int evw = eid[i]; int w = eto[i]; eend[w] -= 1; // remove w -> v for (int j = estart[w]; j < eend[w]; j++) { int ewx = eid[j]; int x = eto[j]; c[x] += W[evw] * W[ewx]; } } for (int i = estart[v]; i < eend[v]; i++) { int evw = eid[i]; int w = eto[i]; for (int j = estart[w]; j < eend[w]; j++) { int ewx = eid[j]; int x = eto[j]; Weight val = c[x] - W[evw] * W[ewx]; ans[evw] += val * W[ewx]; ans[ewx] += val * W[evw]; } } for (int i = estart[v]; i < eend[v]; i++) { int w = eto[i]; for (int j = estart[w]; j < eend[w]; j++) c[eto[j]] = 0; } } return ans; } // for each edge // O( n + m sqrt(m) ) time template std::vector CountC4(int n, Graph g, std::vector W) { int m = int(W.size()); for (auto &e : g) if (e.to < e.from) e.reverse(); std::vector I(m); for (int i = 0; i < m; i++) I[i] = i; std::sort(I.begin(), I.end(), [&](int l, int r) { return g[l].from != g[r].from ? g[l].from < g[r].from : g[l].to < g[r].to; }); std::vector Q(m); Graph g2; int g2sz = 0; std::vector W2; for (auto e : I) { if (g2sz == 0 || g2[g2sz - 1].from != g[e].from || g2[g2sz - 1].to != g[e].to) { g2.addEdge(g[e].from, g[e].to); W2.push_back(0); g2sz++; } W2.back() += W[e]; Q[e] = g2sz - 1; } auto simple_res = CountC4Simple(n, std::move(g2), std::move(W2)); std::vector ans(m); for (int e = 0; e < m; e++) ans[e] = simple_res[Q[e]]; return ans; } } // namespace nachia template struct Modint { int x; Modint() : x(0) {} Modint(int64_t y) { if (y >= 0) x = y % MOD; else x = (y % MOD + MOD) % MOD; } Modint &operator+=(const Modint &p) { x += p.x; if (x >= MOD) x -= MOD; return *this; } Modint &operator-=(const Modint &p) { x -= p.x; if (x < 0) x += MOD; return *this; } Modint &operator*=(const Modint &p) { x = int(1LL * x * p.x % MOD); return *this; } Modint &operator/=(const Modint &p) { *this *= p.inverse(); return *this; } Modint &operator%=(const Modint &p) { assert(p.x == 0); return *this; } Modint operator-() const { return Modint(-x); } Modint &operator++() { x++; if (x == MOD) x = 0; return *this; } Modint &operator--() { if (x == 0) x = MOD; x--; return *this; } Modint operator++(int) { Modint result = *this; ++*this; return result; } Modint operator--(int) { Modint result = *this; --*this; return result; } friend Modint operator+(const Modint &lhs, const Modint &rhs) { return Modint(lhs) += rhs; } friend Modint operator-(const Modint &lhs, const Modint &rhs) { return Modint(lhs) -= rhs; } friend Modint operator*(const Modint &lhs, const Modint &rhs) { return Modint(lhs) *= rhs; } friend Modint operator/(const Modint &lhs, const Modint &rhs) { return Modint(lhs) /= rhs; } friend Modint operator%(const Modint &lhs, const Modint &rhs) { assert(rhs.x == 0); return Modint(lhs); } bool operator==(const Modint &p) const { return x == p.x; } bool operator!=(const Modint &p) const { return x != p.x; } bool operator<(const Modint &rhs) const { return x < rhs.x; } bool operator<=(const Modint &rhs) const { return x <= rhs.x; } bool operator>(const Modint &rhs) const { return x > rhs.x; } bool operator>=(const Modint &rhs) const { return x >= rhs.x; } Modint inverse() const { int a = x, b = MOD, u = 1, v = 0, t; while (b > 0) { t = a / b; a -= t * b; u -= t * v; std::swap(a, b); std::swap(u, v); } return Modint(u); } Modint pow(int64_t k) const { Modint ret(1); Modint y(x); while (k > 0) { if (k & 1) ret *= y; y *= y; k >>= 1; } return ret; } std::pair to_frac(int max_n = 1000) const { int y = x; for (int i = 1; i <= max_n; i++) { if (y <= max_n) { return {y, i}; } else if (MOD - y <= max_n) { return {-(MOD - y), i}; } y = (y + x) % MOD; } return {-1, -1}; } friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Modint &p) { return os << p.x; } friend std::istream &operator>>(std::istream &is, Modint &p) { int64_t y; is >> y; p = Modint(y); return (is); } static int get_mod() { return MOD; } }; struct Arbitrary_Modint { int x; static int MOD; static void set_mod(int mod) { MOD = mod; } Arbitrary_Modint() : x(0) {} Arbitrary_Modint(int64_t y) { if (y >= 0) x = y % MOD; else x = (y % MOD + MOD) % MOD; } Arbitrary_Modint &operator+=(const Arbitrary_Modint &p) { x += p.x; if (x >= MOD) x -= MOD; return *this; } Arbitrary_Modint &operator-=(const Arbitrary_Modint &p) { x -= p.x; if (x < 0) x += MOD; return *this; } Arbitrary_Modint &operator*=(const Arbitrary_Modint &p) { x = int(1LL * x * p.x % MOD); return *this; } Arbitrary_Modint &operator/=(const Arbitrary_Modint &p) { *this *= p.inverse(); return *this; } Arbitrary_Modint &operator%=(const Arbitrary_Modint &p) { assert(p.x == 0); return *this; } Arbitrary_Modint operator-() const { return Arbitrary_Modint(-x); } Arbitrary_Modint &operator++() { x++; if (x == MOD) x = 0; return *this; } Arbitrary_Modint &operator--() { if (x == 0) x = MOD; x--; return *this; } Arbitrary_Modint operator++(int) { Arbitrary_Modint result = *this; ++*this; return result; } Arbitrary_Modint operator--(int) { Arbitrary_Modint result = *this; --*this; return result; } friend Arbitrary_Modint operator+(const Arbitrary_Modint &lhs, const Arbitrary_Modint &rhs) { return Arbitrary_Modint(lhs) += rhs; } friend Arbitrary_Modint operator-(const Arbitrary_Modint &lhs, const Arbitrary_Modint &rhs) { return Arbitrary_Modint(lhs) -= rhs; } friend Arbitrary_Modint operator*(const Arbitrary_Modint &lhs, const Arbitrary_Modint &rhs) { return Arbitrary_Modint(lhs) *= rhs; } friend Arbitrary_Modint operator/(const Arbitrary_Modint &lhs, const Arbitrary_Modint &rhs) { return Arbitrary_Modint(lhs) /= rhs; } friend Arbitrary_Modint operator%(const Arbitrary_Modint &lhs, const Arbitrary_Modint &rhs) { assert(rhs.x == 0); return Arbitrary_Modint(lhs); } bool operator==(const Arbitrary_Modint &p) const { return x == p.x; } bool operator!=(const Arbitrary_Modint &p) const { return x != p.x; } bool operator<(const Arbitrary_Modint &rhs) { return x < rhs.x; } bool operator<=(const Arbitrary_Modint &rhs) { return x <= rhs.x; } bool operator>(const Arbitrary_Modint &rhs) { return x > rhs.x; } bool operator>=(const Arbitrary_Modint &rhs) { return x >= rhs.x; } Arbitrary_Modint inverse() const { int a = x, b = MOD, u = 1, v = 0, t; while (b > 0) { t = a / b; a -= t * b; u -= t * v; std::swap(a, b); std::swap(u, v); } return Arbitrary_Modint(u); } Arbitrary_Modint pow(int64_t k) const { Arbitrary_Modint ret(1); Arbitrary_Modint y(x); while (k > 0) { if (k & 1) ret *= y; y *= y; k >>= 1; } return ret; } friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Arbitrary_Modint &p) { return os << p.x; } friend std::istream &operator>>(std::istream &is, Arbitrary_Modint &p) { int64_t y; is >> y; p = Arbitrary_Modint(y); return (is); } static int get_mod() { return MOD; } }; int Arbitrary_Modint::MOD = 998244353; using modint9 = Modint<998244353>; using modint1 = Modint<1000000007>; using modint = Arbitrary_Modint; using mint = modint9; template struct Combination { int N; std::vector fact, invfact; Combination(int N) : N(N) { fact.resize(N + 1); invfact.resize(N + 1); fact[0] = 1; for (int i = 1; i <= N; i++) { fact[i] = fact[i - 1] * i; } invfact[N] = T(1) / fact[N]; for (int i = N - 1; i >= 0; i--) { invfact[i] = invfact[i + 1] * (i + 1); } } void extend(int n) { int le = fact.size(); fact.resize(n + 1); invfact.resize(n + 1); for (int i = le; i <= n; i++) { fact[i] = fact[i - 1] * i; } invfact[n] = T(1) / fact[n]; for (int i = n - 1; i >= le; i--) { invfact[i] = invfact[i + 1] * (i + 1); } } T nCk(int n, int k) { if (k > n || k < 0) return T(0); if (n >= int(fact.size())) extend(n); return fact[n] * invfact[k] * invfact[n - k]; } T nPk(int n, int k) { if (k > n || k < 0) return T(0); if (n >= int(fact.size())) extend(n); return fact[n] * invfact[n - k]; } T nHk(int n, int k) { if (n == 0 && k == 0) return T(1); return nCk(n + k - 1, k); } T catalan(int n) { return nCk(2 * n, n) - nCk(2 * n, n + 1); } // n 個の +1, m 個の -1, 累積和が常にk以下 T catalan(int n, int m, int k) { if (n > m + k || k < 0) return T(0); else return nCk(n + m, n) - nCk(n + m, m + k + 1); } // return [x^n] C^k(x) // 先頭に ( が k - 1 個連続するような長さ n + k - 1 の括弧列と一対一対応 T catalan_convolution(int n, int k) { return catalan(k + n - 1, n, k - 1); } T narayana(int n, int k) { return nCk(n, k) * nCk(n, k - 1) / n; } T inv(int n) { assert(n >= 1); if (n >= int(fact.size())) extend(n); return invfact[n] * fact[n - 1]; } }; template struct HashMap { std::vector key; std::vector value; std::vector used; uint32_t mask; std::vector keys; HashMap(int n = 0) { int s = 4; while (s < n) s <<= 1; key.resize(s); value.resize(s); used.resize(s); keys.reserve(s); mask = s - 1; } size_t size() { return keys.size(); } size_t hash(uint64_t x) { static const uint64_t FIXED_RANDOM = std::chrono::steady_clock::now().time_since_epoch().count(); x += FIXED_RANDOM; x = (x ^ (x >> 30)) * 0xbf58476d1ce4e5b9ULL; x = (x ^ (x >> 27)) * 0x94d049bb133111ebULL; x = x ^ (x >> 31); return x & mask; } int index(const int64_t &x) { size_t i = hash(x); while (used[i] && key[i] != x) { i++; if (i == key.size()) i = 0; } return i; } void extend() { std::vector values; values.reserve(keys.size()); for (auto k : keys) { values.push_back(get(k)); } int n = key.size(); key.resize(2 * n); value.resize(2 * n); used.assign(2 * n, false); keys.reserve(2 * n); mask = 2 * n - 1; for (size_t i = 0; i < keys.size(); i++) { auto k = index(keys[i]); used[k] = true; key[k] = keys[i]; value[k] = values[i]; } } V &operator[](const T &x) { if (keys.size() * 4 > key.size()) { extend(); } int i = index(x); if (!used[i]) { used[i] = true; keys.push_back(x); } key[i] = x; return value[i]; } V get(const T &x, const V &default_value = V()) { int i = index(x); return used[i] ? value[i] : default_value; } void clear() { keys.clear(); used.assign(used.size(), false); } }; void solve() { INT(n, m); Combination Comb(n + m + 10); vec(int, deg, n, 0); vec(Pii, E, m); using HM = HashMap; vec(HM, E2, n); vvec(int, adj, n); fori(i, m) { INT(u, v); u--; v--; deg[u]++; deg[v]++; E[i] = {u, v}; E2[u][v] = 1; E2[v][u] = 1; adj[u].push_back(v); adj[v].push_back(u); } /* 0. 辺0 1. 辺1 2. 辺2 共有点あり 3. 辺2 共有点なし 4. 辺3 パス 5. 辺3 サイクル 6. 辺3 次数 3 あり 7. 辺4 サイクル 8. 辺4 C3 + 1 9. 辺5 -1辺 10. 辺6 K4 */ vector> A({ {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}, // nC4 {4, 2, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0}, // 次数 0 {0, 2, 2, 4, 2, 0, 3, 0, 1, 0, 0}, // 次数 1 {0, 0, 1, 0, 2, 3, 0, 4, 2, 2, 0}, // 次数 2 {0, 1, 0, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, // 特定の辺の両方に隣接なし * 2 {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 6}, // 特定の辺の両方に隣接 * 2 {0, 0, 0, 0, 1, 0, 3, 4, 1, 0, 0}, // 特定の辺の必ず一方だけ隣接 * 2 {0, 1, 0, 2, 0, 3, 0, 0, 1, 1, 6}, // 特定の辺の両方に隣接する or 両方に隣接しない * 2 {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 3}, // C4 {0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 2, 1, 2, 3}, // クロス }); int h = 10; int w = 11; if (false) { fori(i, h) { swap(A[i][0], A[i][w - 2]); swap(A[i][7], A[i][w - 1]); } fori(j, h) { int i1 = -1; fori(i, j, h) { if (A[i][j] != 0) { i1 = i; break; } } assert(i1 != -1); swap(A[j], A[i1]); mint inv = mint(1) / A[j][j]; fori(k, w) { A[j][k] *= inv; } fori(i, h) { if (i == j) continue; mint x = A[i][j]; fori(k, w) { A[i][k] -= A[j][k] * x; } } } print(A); return; } vec(mint, B, h); B[0] = Comb.nCk(n, 4); fori(i, n) { ll c = deg[i]; ll d = n - 1 - c; B[1] += Comb.nCk(c, 0) * Comb.nCk(d, 3); B[2] += Comb.nCk(c, 1) * Comb.nCk(d, 2); B[3] += Comb.nCk(c, 2) * Comb.nCk(d, 1); } for (auto [u, v] : E) { if (deg[u] > deg[v]) { swap(u, v); } int a = 0; for (auto x : adj[u]) { if (E2[v].get(x) == 1) { a++; } } int b = (deg[u] - 1) + (deg[v] - 1) - 2 * a; int c = n - 2 - a - b; B[4] += Comb.nCk(c, 2); B[5] += Comb.nCk(a, 2); B[6] += Comb.nCk(b, 2); B[7] += Comb.nCk(a + c, 2); } { nachia::Graph g(n); for (auto [u, v] : E) { g.addEdge(u, v); } vec(mint, W, m, 1); auto res = nachia::CountC4(n, g, W); B[8] = sum(res) / 4; } for (auto [u, v] : E) { B[9] += m - deg[u] - deg[v] + 1; } B[9] /= 2; fori(i, h) { swap(A[i][0], A[i][w - 2]); swap(A[i][7], A[i][w - 1]); } fori(j, h) { int i1 = -1; fori(i, j, h) { if (A[i][j] != 0) { i1 = i; break; } } assert(i1 != -1); swap(A[j], A[i1]); swap(B[j], B[i1]); mint inv = mint(1) / A[j][j]; fori(k, w) { A[j][k] *= inv; } B[j] *= inv; fori(i, h) { if (i == j) continue; mint x = A[i][j]; fori(k, w) { A[i][k] -= A[j][k] * x; } B[i] -= B[j] * x; } } print(A[h - 1][w - 1], B[h - 1]); } int main() { #ifndef INTERACTIVE std::cin.tie(0)->sync_with_stdio(0); #endif // std::cout << std::fixed << std::setprecision(12); int t; t = 1; // std::cin >> t; while (t--) solve(); return 0; } // // #pragma GCC target("avx2") // // #pragma GCC optimize("O3") // // #pragma GCC optimize("unroll-loops") // // #define INTERACTIVE // // #include "kyopro-cpp/template.hpp" // // /// https://nachiavivias.github.io/cp-library/cpp/graph/count-c4.html // // namespace nachia { // // template // class CsrArray { // public: // struct ListRange { // using iterator = typename std::vector::iterator; // iterator begi, endi; // iterator begin() const { // return begi; // } // iterator end() const { // return endi; // } // int size() const { // return (int)std::distance(begi, endi); // } // Elem &operator[](int i) const { // return begi[i]; // } // }; // struct ConstListRange { // using iterator = typename std::vector::const_iterator; // iterator begi, endi; // iterator begin() const { // return begi; // } // iterator end() const { // return endi; // } // int size() const { // return (int)std::distance(begi, endi); // } // const Elem &operator[](int i) const { // return begi[i]; // } // }; // // private: // int m_n; // std::vector m_list; // std::vector m_pos; // // public: // CsrArray() : m_n(0), m_list(), m_pos() {} // static CsrArray Construct(int n, std::vector> items) { // CsrArray res; // res.m_n = n; // std::vector buf(n + 1, 0); // for (auto &[u, v] : items) { // ++buf[u]; // } // for (int i = 1; i <= n; i++) buf[i] += buf[i - 1]; // res.m_list.resize(buf[n]); // for (int i = (int)items.size() - 1; i >= 0; i--) { // res.m_list[--buf[items[i].first]] = std::move(items[i].second); // } // res.m_pos = std::move(buf); // return res; // } // static CsrArray FromRaw(std::vector list, std::vector pos) { // CsrArray res; // res.m_n = pos.size() - 1; // res.m_list = std::move(list); // res.m_pos = std::move(pos); // return res; // } // ListRange operator[](int u) { // return ListRange{m_list.begin() + m_pos[u], m_list.begin() + m_pos[u + 1]}; // } // ConstListRange operator[](int u) const { // return ConstListRange{m_list.begin() + m_pos[u], m_list.begin() + m_pos[u + 1]}; // } // int size() const { // return m_n; // } // int fullSize() const { // return (int)m_list.size(); // } // }; // // } // namespace nachia // // namespace nachia { // // struct Graph { // public: // struct Edge { // int from, to; // void reverse() { // std::swap(from, to); // } // int xorval() const { // return from ^ to; // } // }; // Graph(int n = 0, bool undirected = false, int m = 0) : m_n(n), m_e(m), m_isUndir(undirected) // {} Graph(int n, const std::vector> &edges, bool undirected = false) // : m_n(n), m_isUndir(undirected) { // m_e.resize(edges.size()); // for (std::size_t i = 0; i < edges.size(); i++) m_e[i] = {edges[i].first, // edges[i].second}; // } // template // static Graph Input(Cin &cin, int n, bool undirected, int m, int offset = 0) { // Graph res(n, undirected, m); // for (int i = 0; i < m; i++) { // int u, v; // cin >> u >> v; // res[i].from = u - offset; // res[i].to = v - offset; // } // return res; // } // int numVertices() const noexcept { // return m_n; // } // int numEdges() const noexcept { // return int(m_e.size()); // } // int addNode() noexcept { // return m_n++; // } // int addEdge(int from, int to) { // m_e.push_back({from, to}); // return numEdges() - 1; // } // Edge &operator[](int ei) noexcept { // return m_e[ei]; // } // const Edge &operator[](int ei) const noexcept { // return m_e[ei]; // } // Edge &at(int ei) { // return m_e.at(ei); // } // const Edge &at(int ei) const { // return m_e.at(ei); // } // auto begin() { // return m_e.begin(); // } // auto end() { // return m_e.end(); // } // auto begin() const { // return m_e.begin(); // } // auto end() const { // return m_e.end(); // } // bool isUndirected() const noexcept { // return m_isUndir; // } // void reverseEdges() noexcept { // for (auto &e : m_e) e.reverse(); // } // void contract(int newV, const std::vector &mapping) { // assert(numVertices() == int(mapping.size())); // for (int i = 0; i < numVertices(); i++) assert(0 <= mapping[i] && mapping[i] < newV); // for (auto &e : m_e) { // e.from = mapping[e.from]; // e.to = mapping[e.to]; // } // m_n = newV; // } // std::vector induce(int num, const std::vector &mapping) const { // int n = numVertices(); // assert(n == int(mapping.size())); // for (int i = 0; i < n; i++) assert(-1 <= mapping[i] && mapping[i] < num); // std::vector indexV(n), newV(num); // for (int i = 0; i < n; i++) // if (mapping[i] >= 0) indexV[i] = newV[mapping[i]]++; // std::vector res; // res.reserve(num); // for (int i = 0; i < num; i++) res.emplace_back(newV[i], isUndirected()); // for (auto e : m_e) // if (mapping[e.from] == mapping[e.to] && mapping[e.to] >= 0) // res[mapping[e.to]].addEdge(indexV[e.from], indexV[e.to]); // return res; // } // CsrArray getEdgeIndexArray(bool undirected) const { // std::vector> src; // src.reserve(numEdges() * (undirected ? 2 : 1)); // for (int i = 0; i < numEdges(); i++) { // auto e = operator[](i); // src.emplace_back(e.from, i); // if (undirected) src.emplace_back(e.to, i); // } // return CsrArray::Construct(numVertices(), src); // } // CsrArray getEdgeIndexArray() const { // return getEdgeIndexArray(isUndirected()); // } // CsrArray getAdjacencyArray(bool undirected) const { // std::vector> src; // src.reserve(numEdges() * (undirected ? 2 : 1)); // for (auto e : m_e) { // src.emplace_back(e.from, e.to); // if (undirected) src.emplace_back(e.to, e.from); // } // return CsrArray::Construct(numVertices(), src); // } // CsrArray getAdjacencyArray() const { // return getAdjacencyArray(isUndirected()); // } // // private: // int m_n; // std::vector m_e; // bool m_isUndir; // }; // // } // namespace nachia // // namespace nachia { // // // simple graph // // for each edge // // O( n + m sqrt(m) ) time // template // std::vector CountC4Simple(int n, Graph g, std::vector W) { // int m = int(W.size()); // // // less incident edges, smaller index // std::vector deg(n); // for (auto [u, v] : g) { // deg[u]++; // deg[v]++; // } // std::vector I(n); // for (int i = 0; i < n; i++) I[i] = i; // std::sort(I.begin(), I.end(), [&](int l, int r) { return deg[l] < deg[r]; }); // { // std::vector O(n); // for (int i = 0; i < n; i++) O[I[i]] = i; // for (auto &[u, v] : g) { // u = O[u], v = O[v]; // } // } // // for (auto &e : g) // if (e.from < e.to) e.reverse(); // // // adjacency list // // std::vector estart(n); // for (int i = 0; i < n - 1; i++) estart[i + 1] = estart[i] + deg[I[i]]; // std::vector eend = estart; // std::vector eid(m * 2); // std::vector eto(m * 2); // // for (int e = 0; e < m; e++) { // auto [v, w] = g[e]; // eid[eend[v]] = e; // eto[eend[v]] = w; // eend[v]++; // } // std::vector eendx = eend; // for (int v = 0; v < n; v++) { // for (int i = estart[v]; i < eendx[v]; i++) { // int e = eid[i]; // int w = eto[i]; // eid[eend[w]] = e; // eto[eend[w]] = v; // eend[w]++; // } // } // // std::vector c(n); // c[x] : number of paths(v --> w --> x) // std::vector ans(m); // for (int v = n - 1; v >= 0; v--) { // for (int i = estart[v]; i < eend[v]; i++) { // int evw = eid[i]; // int w = eto[i]; // eend[w] -= 1; // remove w -> v // for (int j = estart[w]; j < eend[w]; j++) { // int ewx = eid[j]; // int x = eto[j]; // c[x] += W[evw] * W[ewx]; // } // } // for (int i = estart[v]; i < eend[v]; i++) { // int evw = eid[i]; // int w = eto[i]; // for (int j = estart[w]; j < eend[w]; j++) { // int ewx = eid[j]; // int x = eto[j]; // Weight val = c[x] - W[evw] * W[ewx]; // ans[evw] += val * W[ewx]; // ans[ewx] += val * W[evw]; // } // } // for (int i = estart[v]; i < eend[v]; i++) { // int w = eto[i]; // for (int j = estart[w]; j < eend[w]; j++) c[eto[j]] = 0; // } // } // return ans; // } // // // for each edge // // O( n + m sqrt(m) ) time // template // std::vector CountC4(int n, Graph g, std::vector W) { // int m = int(W.size()); // for (auto &e : g) // if (e.to < e.from) e.reverse(); // std::vector I(m); // for (int i = 0; i < m; i++) I[i] = i; // std::sort(I.begin(), I.end(), [&](int l, int r) { // return g[l].from != g[r].from ? g[l].from < g[r].from : g[l].to < g[r].to; // }); // // std::vector Q(m); // Graph g2; // int g2sz = 0; // std::vector W2; // for (auto e : I) { // if (g2sz == 0 || g2[g2sz - 1].from != g[e].from || g2[g2sz - 1].to != g[e].to) { // g2.addEdge(g[e].from, g[e].to); // W2.push_back(0); // g2sz++; // } // W2.back() += W[e]; // Q[e] = g2sz - 1; // } // // auto simple_res = CountC4Simple(n, std::move(g2), std::move(W2)); // std::vector ans(m); // for (int e = 0; e < m; e++) ans[e] = simple_res[Q[e]]; // return ans; // } // // } // namespace nachia // // #include "misc/Modint.hpp" // using mint = modint9; // #include "math/Combination.hpp" // // #include "misc/HashMap.hpp" // // void solve() { // INT(n, m); // Combination Comb(n + m + 10); // vec(int, deg, n, 0); // vec(Pii, E, m); // using HM = HashMap; // vec(HM, E2, n); // vvec(int, adj, n); // fori(i, m) { // INT(u, v); // u--; // v--; // deg[u]++; // deg[v]++; // E[i] = {u, v}; // E2[u][v] = 1; // E2[v][u] = 1; // adj[u].push_back(v); // adj[v].push_back(u); // } // // /* // 0. 辺0 // 1. 辺1 // 2. 辺2 共有点あり // 3. 辺2 共有点なし // 4. 辺3 パス // 5. 辺3 サイクル // 6. 辺3 次数 3 あり // 7. 辺4 サイクル // 8. 辺4 C3 + 1 // 9. 辺5 -1辺 // 10. 辺6 K4 // */ // // vector> A({ // {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}, // nC4 // {4, 2, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0}, // 次数 0 // {0, 2, 2, 4, 2, 0, 3, 0, 1, 0, 0}, // 次数 1 // {0, 0, 1, 0, 2, 3, 0, 4, 2, 2, 0}, // 次数 2 // {0, 1, 0, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, // 特定の辺の両方に隣接なし * 2 // {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 6}, // 特定の辺の両方に隣接 * 2 // {0, 0, 0, 0, 1, 0, 3, 4, 1, 0, 0}, // 特定の辺の必ず一方だけ隣接 * 2 // {0, 1, 0, 2, 0, 3, 0, 0, 1, 1, 6}, // 特定の辺の両方に隣接する or 両方に隣接しない * 2 // {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 3}, // C4 // {0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 2, 1, 2, 3}, // クロス // }); // // int h = 10; // int w = 11; // if (false) { // fori(i, h) { // swap(A[i][0], A[i][w - 2]); // swap(A[i][7], A[i][w - 1]); // } // fori(j, h) { // int i1 = -1; // fori(i, j, h) { // if (A[i][j] != 0) { // i1 = i; // break; // } // } // assert(i1 != -1); // swap(A[j], A[i1]); // mint inv = mint(1) / A[j][j]; // fori(k, w) { // A[j][k] *= inv; // } // // fori(i, h) { // if (i == j) continue; // mint x = A[i][j]; // fori(k, w) { // A[i][k] -= A[j][k] * x; // } // } // } // print(A); // return; // } // // vec(mint, B, h); // B[0] = Comb.nCk(n, 4); // fori(i, n) { // ll c = deg[i]; // ll d = n - 1 - c; // B[1] += Comb.nCk(c, 0) * Comb.nCk(d, 3); // B[2] += Comb.nCk(c, 1) * Comb.nCk(d, 2); // B[3] += Comb.nCk(c, 2) * Comb.nCk(d, 1); // } // // for (auto [u, v] : E) { // if (deg[u] > deg[v]) { // swap(u, v); // } // int a = 0; // for (auto x : adj[u]) { // if (E2[v].get(x) == 1) { // a++; // } // } // int b = (deg[u] - 1) + (deg[v] - 1) - 2 * a; // int c = n - 2 - a - b; // // B[4] += Comb.nCk(c, 2); // B[5] += Comb.nCk(a, 2); // B[6] += Comb.nCk(b, 2); // B[7] += Comb.nCk(a + c, 2); // } // // { // nachia::Graph g(n); // for (auto [u, v] : E) { // g.addEdge(u, v); // } // // vec(mint, W, m, 1); // auto res = nachia::CountC4(n, g, W); // B[8] = sum(res) / 4; // } // // for (auto [u, v] : E) { // B[9] += m - deg[u] - deg[v] + 1; // } // B[9] /= 2; // // fori(i, h) { // swap(A[i][0], A[i][w - 2]); // swap(A[i][7], A[i][w - 1]); // } // // fori(j, h) { // int i1 = -1; // fori(i, j, h) { // if (A[i][j] != 0) { // i1 = i; // break; // } // } // assert(i1 != -1); // swap(A[j], A[i1]); // swap(B[j], B[i1]); // mint inv = mint(1) / A[j][j]; // fori(k, w) { // A[j][k] *= inv; // } // B[j] *= inv; // // fori(i, h) { // if (i == j) continue; // mint x = A[i][j]; // fori(k, w) { // A[i][k] -= A[j][k] * x; // } // B[i] -= B[j] * x; // } // } // // print(A[h - 1][w - 1], B[h - 1]); // } // // int main() { // #ifndef INTERACTIVE // std::cin.tie(0)->sync_with_stdio(0); // #endif // // std::cout << std::fixed << std::setprecision(12); // int t; // t = 1; // // std::cin >> t; // while (t--) solve(); // return 0; // }