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問題 No.2587 Random Walk on Tree
ユーザー ecottea
提出日時 2023-12-15 01:18:24
言語 C++17
(gcc 13.3.0 + boost 1.87.0)
結果
TLE  
実行時間 -
コード長 24,960 bytes
コンパイル時間 6,081 ms
コンパイル使用メモリ 289,596 KB
最終ジャッジ日時 2025-02-18 11:06:15
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（参考情報） 		judge2 / judge5
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sample AC * 3
other AC * 12 TLE * 1 -- * 24
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ソースコード

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#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 <bits/stdc++.h>
using namespace std;
// 型名の短縮
using ll = long long; using ull = unsigned long long; // -2^63 ～ 2^63 = 9 * 10^18（int は -2^31 ～ 2^31 = 2 * 10^9）
using pii = pair<int, int>; using pll = pair<ll, ll>;   using pil = pair<int, ll>;  using pli = pair<ll, int>;
using vi = vector<int>;     using vvi = vector<vi>;     using vvvi = vector<vvi>;   using vvvvi = vector<vvvi>;
using vl = vector<ll>;      using vvl = vector<vl>;     using vvvl = vector<vvl>;   using vvvvl = vector<vvvl>;
using vb = vector<bool>;    using vvb = vector<vb>;     using vvvb = vector<vvb>;
using vc = vector<char>;    using vvc = vector<vc>;     using vvvc = vector<vvc>;
using vd = vector<double>;  using vvd = vector<vd>;     using vvvd = vector<vvd>;
template <class T> using priority_queue_rev = priority_queue<T, vector<T>, greater<T>>;
using Graph = vvi;
// 定数の定義
const double PI = acos(-1);
const vi DX = { 1, 0, -1, 0 }; // 4 近傍（下，右，上，左）
const vi DY = { 0, 1, 0, -1 };
int INF = 1001001001; ll INFL = 4004004003104004004LL; // (int)INFL = 1010931620;
// 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 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 >= 0; 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 smod(n, m) ((((n) % (m)) + (m)) % (m)) // 非負mod
#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)) // 矩形内判定
// 汎用関数の定義
template <class T> inline ll pow(T n, int k) { ll v = 1; rep(i, k) v *= n; return v; }
template <class T> 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 <class T> 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 <class T> inline T get(T set, int i) { return (set >> i) & T(1); }
// 演算子オーバーロード
template <class T, class U> inline istream& operator>>(istream& is, pair<T, U>& p) { is >> p.first >> p.second; return is; }
template <class T> inline istream& operator>>(istream& is, vector<T>& v) { repea(x, v) is >> x; return is; }
template <class T> inline vector<T>& operator--(vector<T>& v) { repea(x, v) --x; return v; }
template <class T> inline vector<T>& operator++(vector<T>& v) { repea(x, v) ++x; return v; }
#endif // 折りたたみ用
#if __has_include(<atcoder/all>)
#include <atcoder/all>
using namespace atcoder;
#ifdef _MSC_VER
#include "localACL.hpp"
#endif
//using mint = modint1000000007;
using mint = modint998244353;
//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<mint>; using vvm = vector<vm>; using vvvm = vector<vvm>; using vvvvm = vector<vvvm>;
#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) : -1; }
inline int lsb(ll n) { return n != 0 ? __builtin_ctzll(n) : -1; }
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(v)
#define dump_list(v)
#define dump_mat(v)
#define input_from_file(f)
#define output_to_file(f)
#define Assert(b) { if (!(b)) while (1) cout << "OLE"; }
#endif
//【グラフの入力】O(n + m)
/*
* (始点, 終点) の組からなる入力を受け取り，n 頂点 m 辺のグラフを構築して返す．
*
* n : グラフの頂点の数
* m : グラフの辺の数（省略すれば n-1）
* undirected : 無向グラフか（省略すれば true）
* one_indexed : 入力が 1-indexed か（省略すれば true）
*/
Graph read_Graph(int n, int m = -1, bool undirected = true, bool one_indexed = true) {
    // verify : https://atcoder.jp/contests/tessoku-book/tasks/tessoku_book_bi
    Graph g(n);
    if (m == -1) m = n - 1;
    rep(i, m) {
        int a, b;
        cin >> a >> b;
        if (one_indexed) { --a; --b; }
        g[a].push_back(b);
        if (undirected) g[b].push_back(a);
    }
    return g;
}
//【最短パス】O(n + m)
/*
* グラフ g の始点 st から終点 gl までの最短パスの長さを返す（到達不能なら INF）
* 必要なら path に最短パス上の頂点の列を格納する．
*
*（幅優先探索）
*/
int shortest_path(const Graph& g, int st, int gl, vi* path = nullptr) {
    // verify : https://atcoder.jp/contests/abc233/tasks/abc233_f
    int n = sz(g);
    vi dist(n, INF); // st からの最短距離を保持するテーブル
    dist[st] = 0;
    vi p(n); // 1 つ手前の頂点を記録しておくテーブル（復元用）
    p[st] = -1;
    queue<int> que; // 次に探索する頂点を入れておくキュー
    que.push(st);
    while (!que.empty()) {
        auto s = que.front(); que.pop();
        if (s == gl) break;
        repe(t, g[s]) {
            // 発見済みの頂点なら何もしない．
            if (dist[t] != INF) continue;
            // スタートからの最短距離を確定する．
            dist[t] = dist[s] + 1;
            p[t] = s;
            // 未探索の頂点として t を追加する．
            que.push(t);
        }
    }
    // st から gl まで到達不能の場合
    int d = dist[gl];
    if (d == INF) return INF;
    // 必要なら経路復元を行う．
    if (path != nullptr) {
        *path = vi(d + 1);
        int t = gl, i = d;
        while (t != st) {
            (*path)[i--] = t;
            t = p[t];
        }
        (*path)[0] = st;
    }
    return d;
}
//【形式的冪級数】
/*
* MFPS() : O(1)
*   零多項式 f = 0 で初期化する．
*
* MFPS(mint c0) : O(1)
*   定数多項式 f = c0 で初期化する．
*
* MFPS(mint c0, int n) : O(n)
*   n 次未満の項をもつ定数多項式 f = c0 で初期化する．
*
* MFPS(vm c) : O(n)
*   f(z) = c[0] + c[1] z + ... + c[n - 1] z^(n-1) で初期化する．
*
* set_conv(vm(*CONV)(const vm&, const vm&)) : O(1)
*   畳込み用の関数を CONV に設定する．
*
* c + f, f + c : O(1)   f + g : O(n)
* f - c : O(1)          c - f, f - g, -f : O(n)
* c * f, f * c : O(n)   f * g : O(n log n)      f * g_sp : O(n k)（k : g の項数）
* f / c : O(n)          f / g : O(n log n)      f / g_sp : O(n k)（k : g の項数）
*   形式的冪級数としての和，差，積，商の結果を返す．
*   g_sp はスパース多項式であり，{次数, 係数} の次数昇順の組の vector で表す．
*   制約 : 商では g(0) != 0
*
* MFPS f.inv(int d) : O(n log n)
*   1 / f mod z^d を返す．
*   制約 : f(0) != 0
*
* MFPS f.quotient(MFPS g) : O(n log n)
* MFPS f.reminder(MFPS g) : O(n log n)
* pair<MFPS, MFPS> f.quotient_remainder(MFPS g) : O(n log n)
*   多項式としての f を g で割った商，余り，商と余りの組を返す．
*   制約 : g の最高次の係数は 0 でない
*
* int f.deg(), int f.size() : O(1)
*   多項式 f の次数[項数]を返す．
*
* MFPS::monomial(int d, mint c = 1) : O(d)
*   単項式 c z^d を返す．
*
* mint f.assign(mint c) : O(n)
*   多項式 f の不定元 z に c を代入した値を返す．
*
* f.resize(int d) : O(1)
*   mod z^d をとる．
*
* f.resize() : O(n)
*   不要な高次の項を削る．
*
* f >> d, f << d : O(n)
*   係数列を d だけ右[左]シフトした多項式を返す．
*  （右シフトは z^d の乗算，左シフトは z^d で割った商と等価）
*
* f.push_back(c) : O(1)
*   最高次の係数として c を追加する．
*/
struct MFPS {
    using SMFPS = vector<pair<int, mint>>;
    int n; // 係数の個数（次数 + 1）
    vm c; // 係数列
    inline static vm(*CONV)(const vm&, const vm&) = convolution; // 畳込み用の関数
    // コンストラクタ（0，定数，係数列で初期化）
    MFPS() : n(0) {}
    MFPS(mint c0) : n(1), c({ c0 }) {}
    MFPS(int c0) : n(1), c({ mint(c0) }) {}
    MFPS(mint c0, int d) : n(d), c(n) { c[0] = c0; }
    MFPS(int c0, int d) : n(d), c(n) { c[0] = c0; }
    MFPS(const vm& c_) : n(sz(c_)), c(c_) {}
    MFPS(const vi& c_) : n(sz(c_)), c(n) { rep(i, n) c[i] = c_[i]; }
    // 代入
    MFPS(const MFPS& f) = default;
    MFPS& operator=(const MFPS& f) = default;
    MFPS& operator=(const mint& c0) { n = 1; c = { c0 }; return *this; }
    void push_back(mint cn) { c.emplace_back(cn); ++n; }
    void pop_back() { c.pop_back(); --n; }
    [[nodiscard]] mint back() { return c.back(); }
    // 比較
    [[nodiscard]] bool operator==(const MFPS& g) const { return c == g.c; }
    [[nodiscard]] bool operator!=(const MFPS& g) const { return c != g.c; }
    // アクセス
    inline mint const& operator[](int i) const { return c[i]; }
    inline mint& operator[](int i) { return c[i]; }
    // 次数
    [[nodiscard]] int deg() const { return n - 1; }
    [[nodiscard]] int size() const { return n; }
    static void set_conv(vm(*CONV_)(const vm&, const vm&)) {
        // verify : https://atcoder.jp/contests/tdpc/tasks/tdpc_fibonacci
        CONV = CONV_;
    }
    // 加算
    MFPS& operator+=(const MFPS& g) {
        if (n >= g.n) rep(i, g.n) c[i] += g.c[i];
        else {
            rep(i, n) c[i] += g.c[i];
            repi(i, n, g.n - 1) c.push_back(g.c[i]);
            n = g.n;
        }
        return *this;
    }
    [[nodiscard]] MFPS operator+(const MFPS& g) const { return MFPS(*this) += g; }
    // 定数加算
    MFPS& operator+=(const mint& sc) {
        if (n == 0) { n = 1; c = { sc }; }
        else { c[0] += sc; }
        return *this;
    }
    [[nodiscard]] MFPS operator+(const mint& sc) const { return MFPS(*this) += sc; }
    [[nodiscard]] friend MFPS operator+(const mint& sc, const MFPS& f) { return f + sc; }
    MFPS& operator+=(const int& sc) { *this += mint(sc); return *this; }
    [[nodiscard]] MFPS operator+(const int& sc) const { return MFPS(*this) += sc; }
    [[nodiscard]] friend MFPS operator+(const int& sc, const MFPS& f) { return f + sc; }
    // 減算
    MFPS& operator-=(const MFPS& g) {
        if (n >= g.n) rep(i, g.n) c[i] -= g.c[i];
        else {
            rep(i, n) c[i] -= g.c[i];
            repi(i, n, g.n - 1) c.push_back(-g.c[i]);
            n = g.n;
        }
        return *this;
    }
    [[nodiscard]] MFPS operator-(const MFPS& g) const { return MFPS(*this) -= g; }
    // 定数減算
    MFPS& operator-=(const mint& sc) { *this += -sc; return *this; }
    [[nodiscard]] MFPS operator-(const mint& sc) const { return MFPS(*this) -= sc; }
    [[nodiscard]] friend MFPS operator-(const mint& sc, const MFPS& f) { return -(f - sc); }
    MFPS& operator-=(const int& sc) { *this += -sc; return *this; }
    [[nodiscard]] MFPS operator-(const int& sc) const { return MFPS(*this) -= sc; }
    [[nodiscard]] friend MFPS operator-(const int& sc, const MFPS& f) { return -(f - sc); }
    // 加法逆元
    [[nodiscard]] MFPS operator-() const { return MFPS(*this) *= -1; }
    // 定数倍
    MFPS& operator*=(const mint& sc) { rep(i, n) c[i] *= sc; return *this; }
    [[nodiscard]] MFPS operator*(const mint& sc) const { return MFPS(*this) *= sc; }
    [[nodiscard]] friend MFPS operator*(const mint& sc, const MFPS& f) { return f * sc; }
    MFPS& operator*=(const int& sc) { *this *= mint(sc); return *this; }
    [[nodiscard]] MFPS operator*(const int& sc) const { return MFPS(*this) *= sc; }
    [[nodiscard]] friend MFPS operator*(const int& sc, const MFPS& f) { return f * sc; }
    // 右からの定数除算
    MFPS& operator/=(const mint& sc) { *this *= sc.inv(); return *this; }
    [[nodiscard]] MFPS operator/(const mint& sc) const { return MFPS(*this) /= sc; }
    MFPS& operator/=(const int& sc) { *this /= mint(sc); return *this; }
    [[nodiscard]] MFPS operator/(const int& sc) const { return MFPS(*this) /= sc; }
    // 積
    MFPS& operator*=(const MFPS& g) { c = CONV(c, g.c); n = sz(c); return *this; }
    [[nodiscard]] MFPS operator*(const MFPS& g) const { return MFPS(*this) *= g; }
    // 除算
    [[nodiscard]] MFPS inv(int d) const {
        // 参考：https://nyaannyaan.github.io/library/fps/formal-power-series.hpp
        // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/inv_of_formal_power_series
        //【方法】
        // 1 / f mod z^d を求めることは，
        //      f g = 1 (mod z^d)
        // なる g を求めることである．
        // この d の部分を 1, 2, 4, ..., 2^i と倍々にして求めていく．
        //
        // d = 1 のときについては
        //      g = 1 / f[0] (mod z^1)
        // である．
        //
        // 次に，
        //      g = h (mod z^k)
        // が求まっているとして
        //      g mod z^(2 k)
        // を求める．最初の式を変形していくことで
        //      g - h = 0 (mod z^k)
        //      ⇒ (g - h)^2 = 0 (mod z^(2 k))
        //      ⇔ g^2 - 2 g h + h^2 = 0 (mod z^(2 k))
        //      ⇒ f g^2 - 2 f g h + f h^2 = 0 (mod z^(2 k))
        //      ⇔ g - 2 h + f h^2 = 0 (mod z^(2 k)) 　(f g = 1 (mod z^d) より)
        //      ⇔ g = (2 - f h) h (mod z^(2 k))
        // を得る．
        //
        // この手順を d ≦ 2^i となる i まで繰り返し，d 次以上の項を削除すればよい．
        Assert(!c.empty());
        Assert(c[0] != 0);
        MFPS g(c[0].inv());
        for (int k = 1; k < d; k *= 2) {
            int len = max(min(2 * k, d), 1);
            MFPS tmp(0, len);
            rep(i, min(len, n)) tmp[i] = -c[i]; // -f
            tmp *= g;                           // -f h
            tmp.resize(len);
            tmp[0] += 2;                        // 2 - f h
            g *= tmp;                           // (2 - f h) h
            g.resize(len);
        }
        return g;
    }
    MFPS& operator/=(const MFPS& g) { return *this *= g.inv(max(n, g.n)); }
    [[nodiscard]] MFPS operator/(const MFPS& g) const { return MFPS(*this) /= g; }
    // 余り付き除算
    [[nodiscard]] MFPS quotient(const MFPS& g) const {
        // 参考 : https://nyaannyaan.github.io/library/fps/formal-power-series.hpp
        // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/division_of_polynomials
        //【方法】
        // f(x) = g(x) q(x) + r(x) となる q(x) を求める．
        // f の次数は n - 1, g の次数は m - 1 とする．(n >= m)
        // 従って q の次数は n - m，r の次数は m - 2 となる．
        // 
        // f^R で f の係数列を逆順にした多項式を表す．すなわち
        //      f^R(x) := f(1/x) x^(n-1)
        // である．他の多項式も同様とする．
        //
        // 最初の式で x → 1/x と置き換えると，
        //      f(1/x) = g(1/x) q(1/x) + r(1/x)
        //      ⇔ f(1/x) x^(n-1) = g(1/x) q(1/x) x^(n-1) + r(1/x) x^(n-1)
        //      ⇔ f(1/x) x^(n-1) = g(1/x) x^(m-1) q(1/x) x^(n-m) + r(1/x) x^(m-2) x^(n-m+1)
        //      ⇔ f^R(x) = g^R(x) q^R(x) + r^R(x) x^(n-m+1)
        //      ⇒ f^R(x) = g^R(x) q^R(x) (mod x^(n-m+1))
        //      ⇒ q^R(x) = f^R(x) / g^R(x)  (mod x^(n-m+1))
        // を得る．
        //     
        // これで q を mod x^(n-m+1) で正しく求めることができることになるが，
        // q の次数は n - m であったから，q 自身を正しく求めることができた．
        if (n < g.n) return MFPS();
        return ((this->rev() / g.rev()).resize(n - g.n + 1)).rev();
    }
    [[nodiscard]] MFPS reminder(const MFPS& g) const {
        // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/division_of_polynomials
        return (*this - this->quotient(g) * g).resize();
    }
    [[nodiscard]] pair<MFPS, MFPS> quotient_remainder(const MFPS& g) const {
        // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/division_of_polynomials
        pair<MFPS, MFPS> res;
        res.first = this->quotient(g);
        res.second = (*this - res.first * g).resize();
        return res;
    }
    // スパース積
    MFPS& operator*=(const SMFPS& g) {
        // g の定数項だけ例外処理
        auto it0 = g.begin();
        mint g0 = 0;
        if (it0->first == 0) {
            g0 = it0->second;
            it0++;
        }
        // 後ろからインライン配る DP
        repir(i, n - 1, 0) {
            // 上位項に係数倍して配っていく．
            for (auto it = it0; it != g.end(); it++) {
                auto [j, gj] = *it;
                if (i + j >= n) break;
                c[i + j] += c[i] * gj;
            }
            // 定数項は最後に配るか消去しないといけない．
            c[i] *= g0;
        }
        return *this;
    }
    [[nodiscard]] MFPS operator*(const SMFPS& g) const { return MFPS(*this) *= g; }
    // スパース商
    MFPS& operator/=(const SMFPS& g) {
        // g の定数項だけ例外処理
        auto it0 = g.begin();
        Assert(it0->first == 0 && it0->second != 0);
        mint g0_inv = it0->second.inv();
        it0++;
        // 前からインライン配る DP（後ろに累積効果あり）
        rep(i, n) {
            // 定数項は最初に配らないといけない．
            c[i] *= g0_inv;
            // 上位項に係数倍して配っていく．
            for (auto it = it0; it != g.end(); it++) {
                auto [j, gj] = *it;
                if (i + j >= n) break;
                c[i + j] -= c[i] * gj;
            }
        }
        return *this;
    }
    [[nodiscard]] MFPS operator/(const SMFPS& g) const { return MFPS(*this) /= g; }
    // 係数反転
    [[nodiscard]] MFPS rev() const { MFPS h = *this; reverse(all(h.c)); return h; }
    // 単項式
    [[nodiscard]] static MFPS monomial(int d, mint coef = 1) {
        MFPS mono(0, d + 1);
        mono[d] = coef;
        return mono;
    }
    // 不要な高次項の除去
    MFPS& resize() {
        // 最高次の係数が非 0 になるまで削る．
        while (n > 0 && c[n - 1] == 0) {
            c.pop_back();
            n--;
        }
        return *this;
    }
    // x^d 以上の項を除去する．
    MFPS& resize(int d) {
        n = d;
        c.resize(d);
        return *this;
    }
    // 不定元への代入
    [[nodiscard]] mint assign(const mint& x) const {
        mint val = 0;
        repir(i, n - 1, 0) val = val * x + c[i];
        return val;
    }
    // 係数のシフト
    MFPS& operator>>=(int d) {
        n += d;
        c.insert(c.begin(), d, 0);
        return *this;
    }
    MFPS& operator<<=(int d) {
        n -= d;
        if (n <= 0) { c.clear(); n = 0; }
        else c.erase(c.begin(), c.begin() + d);
        return *this;
    }
    [[nodiscard]] MFPS operator>>(int d) const { return MFPS(*this) >>= d; }
    [[nodiscard]] MFPS operator<<(int d) const { return MFPS(*this) <<= d; }
#ifdef _MSC_VER
    friend ostream& operator<<(ostream& os, const MFPS& f) {
        if (f.n == 0) os << 0;
        else {
            rep(i, f.n) {
                os << f[i] << "z^" << i;
                if (i < f.n - 1) os << " + ";
            }
        }
        return os;
    }
#endif
};
//【貰う木 DP（森経由）】O(n)
/*
* 各 s∈[0..n) について，r を根とする根付き木 g の
* 部分木 s についての問題の答えを格納したリストを返す．
*
* void merge(T& x, T y) :
*   ある部分森に対する答えが x, ある部分木に対する答えが y のとき，
*   これらをマージした部分森についての答えを x に上書きする．
*
* T leaf(int s) :
*   葉 s のみからなる部分木についての答えを返す．
*
* void apply(T& x, int s) :
*   ある部分森についての答えが x のとき，共通の根 s を追加した部分木についての答えを x に上書きする．
*/
template <class T, void(*merge)(T&, const T&), T(*leaf)(int), void(*apply)(T&, int)>
vector<T> tree_getDP_forest(const Graph& g, int r) {
    // verify : https://atcoder.jp/contests/dp/tasks/dp_p
    //【注意】
    // apply において辺が一度に複数本増えるので，更新に子の個数が必要なとき困る．
    // 例えば木の重さ（辺の本数）を求めるには情報不足になる．
    //
    // merge 対象には根が複数個あるので，根の状態で場合分けする遷移で困る．
    // 例えば (少なくとも 1 つは P, 全て P でない) のように状態を持つ必要がある．
    // 例 : https://atcoder.jp/contests/dp/tasks/dp_p
    int n = sz(g);
    vector<T> dp(n);
    // 部分木 s についての答えを計算する．（p : s の親）
    function<void(int, int)> dfs = [&](int s, int p) {
        // is_leaf : s が葉か
        bool is_leaf = true;
        repe(t, g[s]) {
            if (t == p) continue;
            // 部分木 t についての答えを計算する．
            dfs(t, s);
            // 部分木 t を森に加え答えを更新する．
            if (is_leaf) dp[s] = dp[t];
            else merge(dp[s], dp[t]);
            is_leaf = false;
        }
        // s が葉の場合は葉専用の答えを代入する．
        if (is_leaf) dp[s] = leaf(s);
        // そうでないときは根 s を森に追加し答えを更新する．
        else apply(dp[s], s);
    };
    dfs(r, -1);
    return dp;
    /* 雛形
    using T = int;
    void merge(T& x, const T& y) {
        chmax(x, y);
    }
    T leaf(int s) {
        return 0;
    }
    void apply(T& x, int s) {
        x++;
    }
    vector<T> solve_by_tree_getDP(const Graph& g, int r) {
        return tree_getDP_forest<T, merge, leaf, apply>(g, r);
    }
    */
};
using T = MFPS;
int M;
void merge(T& x, const T& y) {
    x += y;
}
T leaf(int s) {
    return MFPS(1, M + 1) / MFPS::SMFPS({ {0, 1}, { 1, -1} });
}
void apply(T& x, int s) {
    x = MFPS(1, M + 1) / (1 - MFPS::monomial(1) - (x >> 2));
    x.resize(M + 1);
}
vector<T> solve_by_tree_getDP(const Graph& g, int r) {
    return tree_getDP_forest<T, merge, leaf, apply>(g, r);
}
mint MLE(int n, int m, int S, int T, Graph g) {
    M = m;
    auto dp = solve_by_tree_getDP(g, S);
    dumpel(dp);
    vi path;
    int D = shortest_path(g, S, T, &path);
    MFPS f(1);
    repe(s, path) {
        f *= dp[s];
        if (s != T) f >>= 1;
        f.resize(M + 1);
    }
    return f[M];
}
//【展開係数】O(n log n log d)
/*
* [z^d] f(z)/g(z) を返す．
*
* 制約 : deg f < deg g, g[0] != 0
*/
mint bostan_mori(const MFPS& f, const MFPS& g, ll d) {
    // 参考 : http://q.c.titech.ac.jp/docs/progs/polynomial_division.html
    // verify : https://atcoder.jp/contests/tdpc/tasks/tdpc_fibonacci
    //【方法】
    // 分母分子に g(-x) を掛けることにより
    //      f(x) / g(x) = f(x) g(-x) / g(x) g(-x)
    // を得る．ここで g(x) g(-x) は偶多項式なので
    //      g(x) g(-x) = e(x^2)
    // と表すことができる．
    // 
    // 分子について
    //      f(x) g(-x) = E(x^2) + x O(x^2)
    // というように偶多項式部分と奇多項式部分に分けると，d が偶数のときは
    //      [x^d] f(x) g(-x) / g(x) g(-x)
    //      = [x^d] E(x^2) / e(x^2)
    //      = [x^(d/2)] E(x) / e(x)
    // となり，d が奇数のときは
    //      [x^d] f(x) g(-x) / g(x) g(-x)
    //      = [x^d] x O(x^2) / e(x^2)
    //      = [x^((d-1)/2)] O(x) / e(x)
    // となる．
    //
    // これを繰り返せば d を半分ずつに減らしていくことができる．
    Assert(g.n >= 1 && g[0] != 0);
    // f(z) = 0 のときは 0 を返す．
    if (sz(f) == 0) return 0;
    // d = 0 のときは定数項を返す．
    if (d == 0) return f[0] / g[0];
    // f2(x) = f(x) g(-x), g2(x) = g(x) g(-x) を求める．
    MFPS f2, g2 = g;
    rep(i, g2.n) if (i % 2 == 1) g2[i] *= -1;
    f2 = f * g2;
    g2 *= g;
    // f3(x) = E(x) or O(x), g3(x) = e(x) を求める．
    MFPS f3, g3;
    if (d % 2 == 0) rep(i, (f2.n + 1) / 2) f3.c.push_back(f2[2 * i]);
    else rep(i, f2.n / 2) f3.c.push_back(f2[2 * i + 1]);
    f3.n = sz(f3.c);
    rep(i, g.n) g3.c.push_back(g2[2 * i]);
    g3.n = sz(g3.c);
    // d を半分にして再帰を回す．
    return bostan_mori(f3, g3, d / 2);
}
using T2 = pair<MFPS, MFPS>;
void merge2(T2& x, const T2& y) {
    auto& [xn, xd] = x;
    auto& [yn, yd] = y;
    MFPS n = xn * yd + xd * yn;
    MFPS d = xd * yd;
    x.first = move(n);
    x.second = move(d);
}
T2 leaf2(int s) {
    return { MFPS(1), MFPS(vm{1,-1}) };
}
void apply2(T2& x, int s) {
    auto& [xn, xd] = x;
    xd.push_back(0);
    MFPS d = xd * MFPS::SMFPS({ {0, 1}, {1, -1} }) - (xn >> 2);
    xd.pop_back();
    xn = move(xd);
    xd = move(d);
}
vector<T2> solve_by_tree_getDP2(const Graph& g, int r) {
    return tree_getDP_forest<T2, merge2, leaf2, apply2>(g, r);
}
int main() {
//  input_from_file("input.txt");
//  output_to_file("output.txt");
    int n, m, S, T;
    cin >> n >> m >> S >> T;
    S--; T--;
    auto g = read_Graph(n);
//  dump(MLE(n, m, S, T, g)); dump("----");
    auto dp = solve_by_tree_getDP2(g, S);
    dumpel(dp);
    //rep(s, n) {
    //  auto [n, d] = dp[s];
    //  n.resize(m + 1);
    //  n /= d;
    //  n.resize(m + 1);
    //  dump(n);
    //}
    vi path;
    shortest_path(g, S, T, &path);
    MFPS fn(1), fd(1);
    repe(s, path) {
        auto& [n, d] = dp[s];
        fn *= n;
        fd *= d;
        if (s != T) fn >>= 1;
    }
    cout << bostan_mori(fn, fd, m) << endl;
}
הההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההה
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
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