fn getline() -> String { let mut ret = String::new(); std::io::stdin().read_line(&mut ret).unwrap(); ret } /// Verified by https://atcoder.jp/contests/abc198/submissions/21774342 mod mod_int { use std::ops::*; pub trait Mod: Copy { fn m() -> i64; } #[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)] pub struct ModInt { pub x: i64, phantom: ::std::marker::PhantomData } impl ModInt { // x >= 0 pub fn new(x: i64) -> Self { ModInt::new_internal(x % M::m()) } fn new_internal(x: i64) -> Self { ModInt { x: x, phantom: ::std::marker::PhantomData } } pub fn pow(self, mut e: i64) -> Self { debug_assert!(e >= 0); let mut sum = ModInt::new_internal(1); let mut cur = self; while e > 0 { if e % 2 != 0 { sum *= cur; } cur *= cur; e /= 2; } sum } #[allow(dead_code)] pub fn inv(self) -> Self { self.pow(M::m() - 2) } } impl Default for ModInt { fn default() -> Self { Self::new_internal(0) } } impl>> Add for ModInt { type Output = Self; fn add(self, other: T) -> Self { let other = other.into(); let mut sum = self.x + other.x; if sum >= M::m() { sum -= M::m(); } ModInt::new_internal(sum) } } impl>> Sub for ModInt { type Output = Self; fn sub(self, other: T) -> Self { let other = other.into(); let mut sum = self.x - other.x; if sum < 0 { sum += M::m(); } ModInt::new_internal(sum) } } impl>> Mul for ModInt { type Output = Self; fn mul(self, other: T) -> Self { ModInt::new(self.x * other.into().x % M::m()) } } impl>> AddAssign for ModInt { fn add_assign(&mut self, other: T) { *self = *self + other; } } impl>> SubAssign for ModInt { fn sub_assign(&mut self, other: T) { *self = *self - other; } } impl>> MulAssign for ModInt { fn mul_assign(&mut self, other: T) { *self = *self * other; } } impl Neg for ModInt { type Output = Self; fn neg(self) -> Self { ModInt::new(0) - self } } impl ::std::fmt::Display for ModInt { fn fmt(&self, f: &mut ::std::fmt::Formatter) -> ::std::fmt::Result { self.x.fmt(f) } } impl ::std::fmt::Debug for ModInt { fn fmt(&self, f: &mut ::std::fmt::Formatter) -> ::std::fmt::Result { let (mut a, mut b, _) = red(self.x, M::m()); if b < 0 { a = -a; b = -b; } write!(f, "{}/{}", a, b) } } impl From for ModInt { fn from(x: i64) -> Self { Self::new(x) } } // Finds the simplest fraction x/y congruent to r mod p. // The return value (x, y, z) satisfies x = y * r + z * p. fn red(r: i64, p: i64) -> (i64, i64, i64) { if r.abs() <= 10000 { return (r, 1, 0); } let mut nxt_r = p % r; let mut q = p / r; if 2 * nxt_r >= r { nxt_r -= r; q += 1; } if 2 * nxt_r <= -r { nxt_r += r; q -= 1; } let (x, z, y) = red(nxt_r, r); (x, y - q * z, z) } } // mod mod_int macro_rules! define_mod { ($struct_name: ident, $modulo: expr) => { #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash)] pub struct $struct_name {} impl mod_int::Mod for $struct_name { fn m() -> i64 { $modulo } } } } const MOD: i64 = 998_244_353; define_mod!(P, MOD); type MInt = mod_int::ModInt

; fn convolution(a: &[MInt], b: &[MInt]) -> Vec { if a.is_empty() || b.is_empty() { return vec![]; } let n = a.len() - 1; let m = b.len() - 1; let mut ans = vec![MInt::new(0); n + m + 1]; for i in 0..n + 1 { for j in 0..m + 1 { ans[i + j] += a[i] * b[j]; } } ans } // Finds [x^n] p(x)/q(x) // Ref: https://qiita.com/ryuhe1/items/da5acbcce4ac1911f47a // Verified by: https://atcoder.jp/contests/tdpc/submissions/24583334 // Depends on: MInt.rs fn bostan_mori(p: &[MInt], q: &[MInt], mut n: i64) -> MInt { if p.is_empty() { return 0.into(); } assert!(p.len() < q.len()); let mut p = p.to_vec(); let mut q = q.to_vec(); while n > 0 { let mut qn = q.clone(); for i in 0..qn.len() { if i % 2 == 1 { qn[i] = -qn[i]; } } let num = convolution(&p, &qn); let den = convolution(&q, &qn); let mut nxt_p = vec![MInt::new(0); q.len() - 1]; let mut nxt_q = vec![MInt::new(0); q.len()]; for i in 0..q.len() - 1 { let to = 2 * i + (n % 2) as usize; if to < num.len() { nxt_p[i] = num[to]; } } for i in 0..q.len() { nxt_q[i] = den[2 * i]; } p = nxt_p; q = nxt_q; n /= 2; } p[0] * q[0].inv() } // https://yukicoder.me/problems/no/3572 (3) // Solved with hints // 根の集合は、あるdに対して1のd乗根全体、あるいは0、あるいはそれらのunionでなければならない。 // 元々の問題の答えを a(n) とし、0を考えないときの答えを b(n) とすると、 a(n) = \sum_{1<=k<=n}b(k) + 1 が成立する。 // b(n) は d ごとに分けると理解しやすい。b(n) のうち、根の集合が1のd乗根全体であるものを c(d,n) と呼ぶ。 // x^d-1 のQ上の因数分解の次数の多重集合を f(d) とすると、 c(d,n) は c(d,d) = 1 から開始して、 f(d) でナップサック数え上げをして得られる数列である。 // -> ChatGPT に聞いたら問題文を誤読していることがわかった。係数は実数なので、f(d) としてもR上の因数分解の次数を見るべきである。 fn main() { let n = getline().trim().parse::().unwrap(); let p = vec![MInt::new(1), MInt::new(0), -MInt::new(1), MInt::new(2)]; let q = vec![MInt::new(1), -MInt::new(2), -MInt::new(1), MInt::new(4), -MInt::new(2)]; for k in 1..10 { eprintln!("{k} => {}", bostan_mori(&p, &q, k)); } println!("{}", bostan_mori(&p, &q, n)); }