// QCFium 法 #pragma GCC target("avx2") #pragma GCC optimize("O3") #pragma GCC optimize("unroll-loops") #ifndef HIDDEN_IN_VS // 折りたたみ用 // 警告の抑制 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS // ライブラリの読み込み #include using namespace std; // 型名の短縮 using ll = long long; using ull = unsigned long long; // -2^63 ~ 2^63 = 9e18(int は -2^31 ~ 2^31 = 2e9) using pii = pair; using pll = pair; using pil = pair; using pli = pair; using vi = vector; using vvi = vector; using vvvi = vector; using vvvvi = vector; using vl = vector; using vvl = vector; using vvvl = vector; using vvvvl = vector; using vb = vector; using vvb = vector; using vvvb = vector; using vc = vector; using vvc = vector; using vvvc = vector; using vd = vector; using vvd = vector; using vvvd = vector; template using priority_queue_rev = priority_queue, greater>; using Graph = vvi; // 定数の定義 const double PI = acos(-1); int DX[4] = { 1, 0, -1, 0 }; // 4 近傍(下,右,上,左) int DY[4] = { 0, 1, 0, -1 }; int INF = 1001001001; ll INFL = 4004004003094073385LL; // (int)INFL = INF, (int)(-INFL) = -INF; // 入出力高速化 struct fast_io { fast_io() { cin.tie(nullptr); ios::sync_with_stdio(false); cout << fixed << setprecision(18); } } fastIOtmp; // 汎用マクロの定義 #define all(a) (a).begin(), (a).end() #define sz(x) ((int)(x).size()) #define lbpos(a, x) (int)distance((a).begin(), std::lower_bound(all(a), (x))) #define ubpos(a, x) (int)distance((a).begin(), std::upper_bound(all(a), (x))) #define Yes(b) {cout << ((b) ? "Yes\n" : "No\n");} #define rep(i, n) for(int i = 0, i##_len = int(n); i < i##_len; ++i) // 0 から n-1 まで昇順 #define repi(i, s, t) for(int i = int(s), i##_end = int(t); i <= i##_end; ++i) // s から t まで昇順 #define repir(i, s, t) for(int i = int(s), i##_end = int(t); i >= i##_end; --i) // s から t まで降順 #define repe(v, a) for(const auto& v : (a)) // a の全要素(変更不可能) #define repea(v, a) for(auto& v : (a)) // a の全要素(変更可能) #define repb(set, d) for(int set = 0, set##_ub = 1 << int(d); set < set##_ub; ++set) // d ビット全探索(昇順) #define repis(i, set) for(int i = lsb(set), bset##i = set; i < 32; bset##i -= 1 << i, i = lsb(bset##i)) // set の全要素(昇順) #define repp(a) sort(all(a)); for(bool a##_perm = true; a##_perm; a##_perm = next_permutation(all(a))) // a の順列全て(昇順) #define uniq(a) {sort(all(a)); (a).erase(unique(all(a)), (a).end());} // 重複除去 #define EXIT(a) {cout << (a) << endl; exit(0);} // 強制終了 #define inQ(x, y, u, l, d, r) ((u) <= (x) && (l) <= (y) && (x) < (d) && (y) < (r)) // 半開矩形内判定 // 汎用関数の定義 template inline ll powi(T n, int k) { ll v = 1; rep(i, k) v *= n; return v; } template inline bool chmax(T& M, const T& x) { if (M < x) { M = x; return true; } return false; } // 最大値を更新(更新されたら true を返す) template inline bool chmin(T& m, const T& x) { if (m > x) { m = x; return true; } return false; } // 最小値を更新(更新されたら true を返す) template inline T getb(T set, int i) { return (set >> i) & T(1); } template inline T smod(T n, T m) { n %= m; if (n < 0) n += m; return n; } // 非負mod // 演算子オーバーロード template inline istream& operator>>(istream& is, pair& p) { is >> p.first >> p.second; return is; } template inline istream& operator>>(istream& is, vector& v) { repea(x, v) is >> x; return is; } template inline vector& operator--(vector& v) { repea(x, v) --x; return v; } template inline vector& operator++(vector& v) { repea(x, v) ++x; return v; } #endif // 折りたたみ用 #if __has_include() #include using namespace atcoder; #ifdef _MSC_VER #include "localACL.hpp" #endif using mint = modint998244353; //using mint = static_modint<1000000007>; //using mint = modint; // mint::set_mod(m); namespace atcoder { inline istream& operator>>(istream& is, mint& x) { ll x_; is >> x_; x = x_; return is; } inline ostream& operator<<(ostream& os, const mint& x) { os << x.val(); return os; } } using vm = vector; using vvm = vector; using vvvm = vector; using vvvvm = vector; using pim = pair; #endif #ifdef _MSC_VER // 手元環境(Visual Studio) #include "local.hpp" #else // 提出用(gcc) inline int popcount(int n) { return __builtin_popcount(n); } inline int popcount(ll n) { return __builtin_popcountll(n); } inline int lsb(int n) { return n != 0 ? __builtin_ctz(n) : 32; } inline int lsb(ll n) { return n != 0 ? __builtin_ctzll(n) : 64; } inline int msb(int n) { return n != 0 ? (31 - __builtin_clz(n)) : -1; } inline int msb(ll n) { return n != 0 ? (63 - __builtin_clzll(n)) : -1; } #define dump(...) #define dumpel(...) #define dump_list(v) #define dump_mat(v) #define input_from_file(f) #define output_to_file(f) #define Assert(b) { if (!(b)) { vc MLE(1<<30); EXIT(MLE.back()); } } // RE の代わりに MLE を出す #endif //【直線に沿った格子路上の積】O(log(n + m)) /* * (0, 0) から (n, (an+b)//m) までの直線 y=(ax+b)/m 以下の上方向優先の最短格子路について, * 右に進むときは f,上に進むときは g を順に掛け合わせたモノイド (S, op, e) の元を返す. * * 制約:n≧0, m≧1, a≧0, b≧0 */ template S multiple_along_line(T n, T m, T a, T b, S f, S g) { // 参考 : https://github.com/hos-lyric/libra/blob/master/number/gojo.cpp // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/sum_of_floor_of_linear Assert(n >= 0); Assert(m >= 1); Assert(a >= 0); Assert(b >= 0); // x^n を返す auto pow = [](const S& x, T n) { S res(e()), pow2 = x; while (n > 0) { if (n & 1) res = op(res, pow2); pow2 = op(pow2, pow2); n /= 2; } return res; }; S resL = e(), resR = e(); bool rev = false; while (true) { // 傾きを 1 未満,切片を 1 未満にする. if (rev) { resR = op(pow(g, b / m), resR); f = op(pow(g, a / m), f); } else { resL = op(resL, pow(g, b / m)); f = op(f, pow(g, a / m)); } a %= m; b %= m; if (a == 0 || n == 0) break; // 左側の中途半端に余っている部分を切り取る. T l = (m - b + a - 1) / a; if (l > n) { if (rev) { resR = op(pow(f, n), resR); } else { resL = op(resL, pow(f, n)); } n = 0; break; } if (rev) { resR = op(op(g, pow(f, l)), resR); } else { resL = op(resL, op(pow(f, l), g)); } b = a * l + b - m; n -= l; if (n == 0) break; // 軸を取り直して傾きを 1 より大きくする. T nn = (a * n + b) / m; T nm = a; T na = m; T nb = a * n + b - m * nn; n = nn; m = nm; a = na; b = nb; swap(f, g); rev = !rev; } return op(resL, op(pow(f, n), resR)); } //【正方行列(固定サイズ)】 /* * Fixed_matrix() : O(n^2) * T の要素を成分にもつ n×n 零行列で初期化する. * * Fixed_matrix(bool identity = true) : O(n^2) * T の要素を成分にもつ n×n 単位行列で初期化する. * * Fixed_matrix(vvT a) : O(n^2) * 二次元配列 a[0..n)[0..n) の要素で初期化する. * * A + B : O(n^2) * n×n 行列 A, B の和を返す.+= も使用可. * * A - B : O(n^2) * n×n 行列 A, B の差を返す.-= も使用可. * * c * A / A * c : O(n^2) * n×n 行列 A とスカラー c のスカラー積を返す.*= も使用可. * * A * x : O(n^2) * n×n 行列 A と n 次元列ベクトル array x の積を返す. * * x * A : O(n^2)(やや遅い) * n 次元行ベクトル array x と n×n 行列 A の積を返す. * * A * B : O(n^3) * n×n 行列 A と n×n 行列 B の積を返す. * * Mat pow(ll d) : O(n^3 log d) * 自身を d 乗した行列を返す. */ template struct Fixed_matrix { array, n> v; // 行列の成分 // n×n 零行列で初期化する.identity = true なら n×n 単位行列で初期化する. Fixed_matrix(bool identity = false) { rep(i, n) v[i].fill(T(0)); if (identity) rep(i, n) v[i][i] = T(1); } // 二次元配列 a[0..n)[0..n) の要素で初期化する. Fixed_matrix(const vector>& a) { // verify : https://yukicoder.me/problems/no/1000 Assert(sz(a) == n && sz(a[0]) == n); rep(i, n) rep(j, n) v[i][j] = a[i][j]; } // 代入 Fixed_matrix(const Fixed_matrix&) = default; Fixed_matrix& operator=(const Fixed_matrix&) = default; // アクセス inline array const& operator[](int i) const { return v[i]; } inline array& operator[](int i) { return v[i]; } // 入力 friend istream& operator>>(istream& is, Fixed_matrix& a) { rep(i, n) rep(j, n) is >> a[i][j]; return is; } // 比較 bool operator==(const Fixed_matrix& b) const { return v == b.v; } bool operator!=(const Fixed_matrix& b) const { return !(*this == b); } // 加算,減算,スカラー倍 Fixed_matrix& operator+=(const Fixed_matrix& b) { rep(i, n) rep(j, n) v[i][j] += b[i][j]; return *this; } Fixed_matrix& operator-=(const Fixed_matrix& b) { rep(i, n) rep(j, n) v[i][j] -= b[i][j]; return *this; } Fixed_matrix& operator*=(const T& c) { rep(i, n) rep(j, n) v[i][j] *= c; return *this; } Fixed_matrix operator+(const Fixed_matrix& b) const { return Fixed_matrix(*this) += b; } Fixed_matrix operator-(const Fixed_matrix& b) const { return Fixed_matrix(*this) -= b; } Fixed_matrix operator*(const T& c) const { return Fixed_matrix(*this) *= c; } friend Fixed_matrix operator*(const T& c, const Fixed_matrix& a) { return a * c; } Fixed_matrix operator-() const { return Fixed_matrix(*this) *= T(-1); } // 行列ベクトル積 : O(n^2) array operator*(const array& x) const { array y{ 0 }; rep(i, n) rep(j, n) y[i] += v[i][j] * x[j]; return y; } // ベクトル行列積 : O(n^2) friend array operator*(const array& x, const Fixed_matrix& a) { array y{ 0 }; rep(i, n) rep(j, n) y[j] += x[i] * a[i][j]; return y; } // 積:O(n^3) Fixed_matrix operator*(const Fixed_matrix& b) const { // verify : https://yukicoder.me/problems/no/1000 Fixed_matrix res; rep(i, n) rep(k, n) rep(j, n) res[i][j] += v[i][k] * b[k][j]; return res; } Fixed_matrix& operator*=(const Fixed_matrix& b) { *this = *this * b; return *this; } // 累乗:O(n^3 log d) Fixed_matrix pow(ll d) const { // verify : https://yukicoder.me/problems/no/2810 Fixed_matrix res(true), pow2(*this); while (d > 0) { if (d & 1) res *= pow2; pow2 *= pow2; d /= 2; } return res; } #ifdef _MSC_VER friend ostream& operator<<(ostream& os, const Fixed_matrix& a) { rep(i, n) { os << "["; rep(j, n) os << a[i][j] << " ]"[j == n - 1]; if (i < n - 1) os << "\n"; } return os; } #endif }; //【逆行列総積 モノイド】 /* verify: https://atcoder.jp/contests/arc025/tasks/arc025_4 */ constexpr int N020 = 17; using S020 = Fixed_matrix; S020 op020(S020 a, S020 b) { return b * a; } S020 e020() { return S020(1); } #define MatrixInvMul_monoid S020, op020, e020 // 自動生成 S020 f33({ {1, 1, 0, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0}, {0, 1, 0, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0}, {0, 0, 1, 0, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 1, 0, 0}, {0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 1, 0}, {0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 1}, {0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 1, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 1, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 1}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1} }); S020 g33({ {1, 0, 3, 3, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 1, 3, 3, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 1, 2, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 1, 3, 3, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 3, 3, 1, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 1, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 3, 3, 1}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 1}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1}, {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1} }); mint solve33(ll n, ll m, ll a, ll b) { auto h = multiple_along_line(n - 1, m, a, b, f33, g33); dump(h); return h[0][N020 - 1]; } mint naive33(ll n, ll m, ll a, ll b) { mint res = 0; rep(x, n) { ll y = (a * x + b) / m; res += mint(x).pow(3) * mint(y).pow(3); } return res; } //【行列】 /* * Matrix(int n, int m) : O(n m) * n×m 零行列で初期化する. * * Matrix(int n) : O(n^2) * n×n 単位行列で初期化する. * * Matrix(vvT a) : O(n m) * 二次元配列 a[0..n)[0..m) の要素で初期化する. * * bool empty() : O(1) * 行列が空かを返す. * * A + B : O(n m) * n×m 行列 A, B の和を返す.+= も使用可. * * A - B : O(n m) * n×m 行列 A, B の差を返す.-= も使用可. * * c * A / A * c : O(n m) * n×m 行列 A とスカラー c のスカラー積を返す.*= も使用可. * * A * x : O(n m) * n×m 行列 A と n 次元列ベクトル x の積を返す. * * x * A : O(n m)(やや遅い) * m 次元行ベクトル x と n×m 行列 A の積を返す. * * A * B : O(n m l) * n×m 行列 A と m×l 行列 B の積を返す. * * Mat pow(ll d) : O(n^3 log d) * 自身を d 乗した行列を返す. */ template struct Matrix { int n, m; // 行列のサイズ(n 行 m 列) vector> v; // 行列の成分 // n×m 零行列で初期化する. Matrix(int n, int m) : n(n), m(m), v(n, vector(m)) {} // n×n 単位行列で初期化する. Matrix(int n) : n(n), m(n), v(n, vector(n)) { rep(i, n) v[i][i] = T(1); } // 二次元配列 a[0..n)[0..m) の要素で初期化する. Matrix(const vector>& a) : n(sz(a)), m(sz(a[0])), v(a) {} Matrix() : n(0), m(0) {} // 代入 Matrix(const Matrix&) = default; Matrix& operator=(const Matrix&) = default; // アクセス inline vector const& operator[](int i) const { return v[i]; } inline vector& operator[](int i) { // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/matrix_product // inline を付けて [] でアクセスするとなぜか v[] への直接アクセスより速くなった. return v[i]; } // 入力 friend istream& operator>>(istream& is, Matrix& a) { rep(i, a.n) rep(j, a.m) is >> a.v[i][j]; return is; } // 行の追加 void push_back(const vector& a) { Assert(sz(a) == m); v.push_back(a); n++; } // 行の削除 void pop_back() { Assert(n > 0); v.pop_back(); n--; } // サイズ変更 void resize(int n_) { v.resize(n_); n = n_; } void resize(int n_, int m_) { n = n_; m = m_; v.resize(n); rep(i, n) v[i].resize(m); } // 空か bool empty() const { return min(n, m) == 0; } // 比較 bool operator==(const Matrix& b) const { return n == b.n && m == b.m && v == b.v; } bool operator!=(const Matrix& b) const { return !(*this == b); } // 加算,減算,スカラー倍 Matrix& operator+=(const Matrix& b) { rep(i, n) rep(j, m) v[i][j] += b[i][j]; return *this; } Matrix& operator-=(const Matrix& b) { rep(i, n) rep(j, m) v[i][j] -= b[i][j]; return *this; } Matrix& operator*=(const T& c) { rep(i, n) rep(j, m) v[i][j] *= c; return *this; } Matrix operator+(const Matrix& b) const { return Matrix(*this) += b; } Matrix operator-(const Matrix& b) const { return Matrix(*this) -= b; } Matrix operator*(const T& c) const { return Matrix(*this) *= c; } friend Matrix operator*(const T& c, const Matrix& a) { return a * c; } Matrix operator-() const { return Matrix(*this) *= T(-1); } // 行列ベクトル積 : O(m n) vector operator*(const vector& x) const { vector y(n); rep(i, n) rep(j, m) y[i] += v[i][j] * x[j]; return y; } // ベクトル行列積 : O(m n) friend vector operator*(const vector& x, const Matrix& a) { vector y(a.m); rep(i, a.n) rep(j, a.m) y[j] += x[i] * a[i][j]; return y; } // 積:O(n^3) Matrix operator*(const Matrix& b) const { // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/matrix_product Matrix res(n, b.m); rep(i, res.n) rep(k, m) rep(j, res.m) res[i][j] += v[i][k] * b[k][j]; return res; } Matrix& operator*=(const Matrix& b) { *this = *this * b; return *this; } // 累乗:O(n^3 log d) Matrix pow(ll d) const { // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/pow_of_matrix Matrix res(n), pow2 = *this; while (d > 0) { if (d & 1) res *= pow2; pow2 *= pow2; d >>= 1; } return res; } #ifdef _MSC_VER friend ostream& operator<<(ostream& os, const Matrix& a) { rep(i, a.n) { os << "["; rep(j, a.m) os << a[i][j] << " ]"[j == a.m - 1]; if (i < a.n - 1) os << "\n"; } return os; } #endif }; //【逆行列総積 モノイド】 /* verify: https://atcoder.jp/contests/arc025/tasks/arc025_4 */ int N021; using S021 = Matrix; S021 op021(S021 a, S021 b) { return b * a; } S021 e021() { return S021(N021); } #define MatrixInvMul_monoid2 S021, op021, e021 //【階乗など(法が大きな素数)】 /* * Factorial_mint(int N) : O(n) * N まで計算可能として初期化する. * * mint fact(int n) : O(1) * n! を返す. * * mint fact_inv(int n) : O(1) * 1/n! を返す(n が負なら 0 を返す) * * mint inv(int n) : O(1) * 1/n を返す. * * mint perm(int n, int r) : O(1) * 順列の数 nPr を返す. * * mint bin(int n, int r) : O(1) * 二項係数 nCr を返す. * * mint bin_inv(int n, int r) : O(1) * 二項係数の逆数 1/nCr を返す. * * mint mul(vi rs) : O(|rs|) * 多項係数 nC[rs] を返す.(n = Σrs) * * mint hom(int n, int r) : O(1) * 重複組合せの数 nHr = n+r-1Cr を返す(0H0 = 1 とする) * * mint neg_bin(int n, int r) : O(1) * 負の二項係数 nCr = (-1)^r -n+r-1Cr を返す(n ≦ 0, r ≧ 0) */ class Factorial_mint { int n_max; // 階乗と階乗の逆数の値を保持するテーブル vm fac, fac_inv; public: // n! までの階乗とその逆数を前計算しておく.O(n) Factorial_mint(int n) : n_max(n), fac(n + 1), fac_inv(n + 1) { // verify : https://atcoder.jp/contests/dwacon6th-prelims/tasks/dwacon6th_prelims_b fac[0] = 1; repi(i, 1, n) fac[i] = fac[i - 1] * i; fac_inv[n] = fac[n].inv(); repir(i, n - 1, 0) fac_inv[i] = fac_inv[i + 1] * (i + 1); } Factorial_mint() : n_max(0) {} // ダミー // n! を返す. mint fact(int n) const { // verify : https://atcoder.jp/contests/dwacon6th-prelims/tasks/dwacon6th_prelims_b Assert(0 <= n && n <= n_max); return fac[n]; } // 1/n! を返す(n が負なら 0 を返す) mint fact_inv(int n) const { // verify : https://atcoder.jp/contests/abc289/tasks/abc289_h Assert(n <= n_max); if (n < 0) return 0; return fac_inv[n]; } // 1/n を返す. mint inv(int n) const { // verify : https://atcoder.jp/contests/exawizards2019/tasks/exawizards2019_d Assert(n > 0); Assert(n <= n_max); return fac[n - 1] * fac_inv[n]; } // 順列の数 nPr を返す. mint perm(int n, int r) const { // verify : https://atcoder.jp/contests/abc172/tasks/abc172_e Assert(n <= n_max); if (r < 0 || n - r < 0) return 0; return fac[n] * fac_inv[n - r]; } // 二項係数 nCr を返す. mint bin(int n, int r) const { // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/binomial_coefficient_prime_mod Assert(n <= n_max); if (r < 0 || n - r < 0) return 0; return fac[n] * fac_inv[r] * fac_inv[n - r]; } // 二項係数の逆数 1/nCr を返す. mint bin_inv(int n, int r) const { // verify : https://www.codechef.com/problems/RANDCOLORING Assert(n <= n_max); Assert(r >= 0); Assert(n - r >= 0); return fac_inv[n] * fac[r] * fac[n - r]; } // 多項係数 nC[rs] を返す. mint mul(const vi& rs) const { // verify : https://yukicoder.me/problems/no/2141 if (*min_element(all(rs)) < 0) return 0; int n = accumulate(all(rs), 0); Assert(n <= n_max); mint res = fac[n]; repe(r, rs) res *= fac_inv[r]; return res; } // 重複組合せの数 nHr = n+r-1Cr を返す(0H0 = 1 とする) mint hom(int n, int r) { // verify : https://mojacoder.app/users/riantkb/problems/toj_ex_2 if (n == 0) return (int)(r == 0); Assert(n + r - 1 <= n_max); if (r < 0 || n - 1 < 0) return 0; return fac[n + r - 1] * fac_inv[r] * fac_inv[n - 1]; } // 負の二項係数 nCr を返す(n ≦ 0, r ≧ 0) mint neg_bin(int n, int r) { // verify : https://atcoder.jp/contests/abc345/tasks/abc345_g if (n == 0) return (int)(r == 0); Assert(-n + r - 1 <= n_max); if (r < 0 || -n - 1 < 0) return 0; return (r & 1 ? -1 : 1) * fac[-n + r - 1] * fac_inv[r] * fac_inv[-n - 1]; } }; Factorial_mint fm(12345); mint TLE(ll n, ll m, ll a, ll b, int ex, int ey) { N021 = 1 + (ex + 1) * (ey + 1); S021 f(N021, N021), g(N021, N021); f[0][0] = 1; repi(i, 0, ex) f[0][1 + i * (ey + 1)] = fm.bin(ex, i); repi(i, 0, ex) repi(j, 0, i) { repi(k, 0, ey) { f[1 + (ey + 1) * (ex - i) + k][1 + (ey + 1) * (ex - j) + k] = fm.bin(i, j); } } dump("f:"); dump(f); g[0][0] = 1; repi(i, 1, ey) g[0][1 + i] = fm.bin(ey, i); repi(i, 0, ey) repi(j, 0, i) { repi(k, 0, ex) { g[1 + (ey - i) + (ey + 1) * k][1 + (ey - j) + (ey + 1) * k] = fm.bin(i, j); } } dump("g:"); dump(g); auto h = multiple_along_line(n - 1, m, a, b, f, g); dump("h:"); dump(h); return h[0][N021 - 1] + (ex == 0 && ey == 0); } //【切り捨て除算】O(1) /* * a, b の正負によらず,数学的な floor(a / b) を返す. */ template T floor_div(T a, T b) { // verify : https://atcoder.jp/contests/abc315/tasks/abc315_g Assert(b != 0); // 分母が負の場合は,分子と分母に -1 を掛けて分母を正にする. if (b < 0) { a *= -1; b *= -1; }; // 分子が非負の場合は,a / b で切り捨てになる. if (a >= 0) return a / b; // 分子が負の場合は,左右反転して切り上げ商を計算し,再度左右反転する. else return -((-a + b - 1) / b); } mint naive(ll n, ll m, ll a, ll b, int ex, int ey) { mint res = 0; rep(x, n) { ll y = floor_div(a * x + b, m); res += mint(x).pow(ex) * mint(y).pow(ey); } return res; } void bug_find() { #ifdef _MSC_VER // 合わない入力例を見つける. mute_dump = true; mt19937_64 mt; mt.seed(0); uniform_int_distribution rnd(0LL, 1LL << 60); rep(hoge, 10000) { ll n = rnd(mt) % 100 + 1; ll m = rnd(mt) % 100 + 1; ll a = rnd(mt) % 100 + 1; ll b = rnd(mt) % 100 + 1; int ex = rnd(mt) % 7; int ey = rnd(mt) % 7; auto res_naive = naive(n, m, a, b, ex, ey); auto res_solve = TLE(n, m, a, b, ex, ey); if (res_naive != res_solve) { cout << "----------error!----------" << endl; cout << "input:" << endl; cout << n << " " << m << " " << a << " " << b << " " << ex << " " << ey << endl; cout << "results:" << endl; cout << res_naive << endl; cout << res_solve << endl; cout << "--------------------------" << endl; } } mute_dump = false; exit(0); #endif } //【一次式の累乗切り捨て和】O((P Q)^2 log(n + m)) /* * Σi∈[0..n) i^P floor((ai+b)/m)^Q を返す. * * 利用:【直線に沿った格子路上の積(モノイド)】 */ int exapfs, eyapfs; template struct Sapfs { vector v = vector((exapfs + 1) * (eyapfs + 1)); T f = 0, g = 0; #ifdef _MSC_VER friend ostream& operator<<(ostream& os, const Sapfs& x) { os << "(" << x.v << "," << x.f << "," << x.g << ")"; return os; } #endif }; template Sapfs opapfs(Sapfs b, Sapfs a) { vector> bin_f(exapfs + 1, vector(exapfs + 1)); bin_f[0][0] = 1; repi(i, 1, exapfs) repi(j, 0, i) { if (j > 0) bin_f[i][j] += bin_f[i - 1][j - 1]; if (j < i) bin_f[i][j] += bin_f[i - 1][j] * b.f; } vector> bin_g(eyapfs + 1, vector(eyapfs + 1)); bin_g[0][0] = 1; repi(i, 1, eyapfs) repi(j, 0, i) { if (j > 0) bin_g[i][j] += bin_g[i - 1][j - 1]; if (j < i) bin_g[i][j] += bin_g[i - 1][j] * b.g; } repi(ix, 0, exapfs) repi(jx, 0, ix) { repi(iy, 0, eyapfs) repi(jy, 0, iy) { b.v[jx * (eyapfs + 1) + jy] += a.v[ix * (eyapfs + 1) + iy] * bin_f[ix][jx] * bin_g[iy][jy]; } } b.f += a.f; b.g += a.g; return b; } template Sapfs eapfs() { Sapfs a; return a; } template S arithmetic_powered_floor_sum(T n, T m, T a, T b, int P, int Q) { // 参考 : https://qiita.com/sounansya/items/51b39e0d7bf5cc194081 //【方法】 // i^p floor((ai+b)/m)^q も一緒に計算していくことで行列積とみなせる. // クロネッカー積分解を考えることで計算量を落とせる. Assert(m != 0); if (n <= 0) return S(0); exapfs = P; eyapfs = Q; int L = max(P, Q); vector> bin(L + 1, vector(L + 1)); bin[0][0] = 1; repi(i, 1, L) repi(j, 0, i) { if (j > 0) bin[i][j] += bin[i - 1][j - 1]; if (j < i) bin[i][j] += bin[i - 1][j]; } Sapfs f; repi(i, 0, P) f.v[i * (Q + 1) + Q] = bin[P][i]; f.f = 1; Sapfs g; repi(i, 0, Q - 1) g.v[P * (Q + 1) + i] = bin[Q][i]; g.g = 1; auto h = multiple_along_line, opapfs, eapfs>(n - 1, m, a, b, f, g); return h.v[0] + (P == 0 && Q == 0); } void bug_find2() { #ifdef _MSC_VER // 合わない入力例を見つける. mute_dump = true; mt19937_64 mt; mt.seed(0); uniform_int_distribution rnd(0LL, 1LL << 60); rep(hoge, 10000) { ll n = rnd(mt) % 100 + 1; ll m = rnd(mt) % 100 + 1; ll a = rnd(mt) % 100 + 1; ll b = rnd(mt) % 100 + 1; int ex = rnd(mt) % 10; int ey = rnd(mt) % 10; auto res_naive = naive(n, m, a, b, ex, ey); auto res_solve = arithmetic_powered_floor_sum(n, m, a, b, ex, ey); if (res_naive != res_solve) { cout << "----------error!----------" << endl; cout << "input:" << endl; cout << n << " " << m << " " << a << " " << b << " " << ex << " " << ey << endl; cout << "results:" << endl; cout << res_naive << endl; cout << res_solve << endl; cout << "--------------------------" << endl; } } mute_dump = false; exit(0); #endif } void Main() { ll n, m, a, b; int p, q; cin >> p >> q >> n >> m >> a >> b; // dump(naive(n + 1, m, a, b, p, q)); dump("-----"); mint res; if (a < 0) { a = -a; b = b - n * a; ll R = smod(b, m); ll Q = (b - R) / m; vm pow_n(p + 1); pow_n[0] = 1; repi(i, 1, p) pow_n[i] = pow_n[i - 1] * n; vm pow_Q(q + 1); pow_Q[0] = 1; repi(i, 1, q) pow_Q[i] = pow_Q[i - 1] * Q; // 遅すぎる repi(s, 0, p) repi(t, 0, q) { auto ans = arithmetic_powered_floor_sum(n + 1, m, a, R, s, t); res += fm.bin(p, s) * pow_n[p - s] * (s & 1 ? -1 : 1) * fm.bin(q, t) * pow_Q[q - t] * ans; } } else { ll R = smod(b, m); ll Q = (b - R) / m; vm pow_Q(q + 1); pow_Q[0] = 1; repi(i, 1, q) pow_Q[i] = pow_Q[i - 1] * Q; repi(t, 0, q) { auto ans = arithmetic_powered_floor_sum(n + 1, m, a, R, p, t); res += fm.bin(q, t) * pow_Q[q - t] * ans; } } cout << res << "\n"; } int main() { // input_from_file("input.txt"); // output_to_file("output.txt"); // bug_find(); // bug_find2(); int t = 1; cin >> t; // マルチテストケースの場合 while (t--) { dump("------------------------------"); Main(); } }