#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 = 9 * 10^18(int は -2^31 ~ 2^31 = 2 * 10^9) 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); 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 inline ll pow(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 get(T set, int i) { return (set >> i) & T(1); } // 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 = modint1000000007; using mint = modint998244353; //using mint = modint; // mint::set_mod(m); string mint_to_frac(mint x, int v_max = 31595) { repi(dnm, 1, v_max) { int num = (x * dnm).val(); if (num == 0) { return "0"; } if (num <= v_max) { if (dnm == 1) return to_string(num); return to_string(num) + "/" + to_string(dnm); } if (mint::mod() - num <= v_max) { if (dnm == 1) return "-" + to_string(mint::mod() - num); return "-" + to_string(mint::mod() - num) + "/" + to_string(dnm); } } return to_string(x.val()); } namespace atcoder { inline istream& operator>>(istream& is, mint& x) { ll x_; is >> x_; x = x_; return is; } #ifdef _MSC_VER inline ostream& operator<<(ostream& os, const mint& x) { os << mint_to_frac(x); return os; } #else inline ostream& operator<<(ostream& os, const mint& x) { os << x.val(); return os; } #endif } using vm = vector; using vvm = vector; using vvvm = vector; using vvvvm = vector; #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 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 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>; 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 quotient_remainder(const MFPS& g) const { // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/division_of_polynomials pair 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 vector 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 dp(n); // 部分木 s についての答えを計算する.(p : s の親) function 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 solve_by_tree_getDP(const Graph& g, int r) { return tree_getDP_forest(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 solve_by_tree_getDP(const Graph& g, int r) { return tree_getDP_forest(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); } //【拡張ユークリッドの互除法】O(deg(a) deg(b)) /* * a(x) u(x) + b(x) v(x) = g(x) の解 (u(x), v(x)) を u, v に格納する. * またモニックな g(x) = gcd(a(x), b(x)) を返す. */ MFPS extended_gcd(MFPS a, MFPS b, MFPS& u, MFPS& v) { // verify : https://yukicoder.me/problems/no/2579 a.resize(); b.resize(); int n = sz(a), m = sz(b); if (n == 0 && m == 0) { u = MFPS(); v = MFPS(); return MFPS(); } stack qs; if (n < m) { qs.push(MFPS()); swap(a, b); swap(n, m); } while (m != 0) { // どうせ O(deg(a) deg(b)) かかるので素朴に割り算する. MFPS q(0, n - m + 1), r(a); mint b_inv = b[m - 1].inv(); repi(i, 0, n - m) { mint c = r[n - 1 - i] * b_inv; q[n - m - i] = c; rep(j, m) r[n - 1 - i - j] -= b[m - 1 - j] * c; } qs.push(q); r.resize(); a = move(b); b = move(r); n = sz(a); m = sz(b); } mint a_inv = a[n - 1].inv(); u = MFPS(a_inv); v = MFPS(); MFPS g = a * a_inv; while (!qs.empty()) { swap(u, v); v -= qs.top() * u; qs.pop(); } return g; } using T2 = pair; void merge2(T2& x, const T2& y) { auto& [xn, xd] = x; auto& [yn, yd] = y; MFPS n = xn * yd + xd * yn; n.resize(); 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); d.resize(); xd.pop_back(); xn = move(xd); xd = move(d); } vector solve_by_tree_getDP2(const Graph& g, int r) { return tree_getDP_forest(g, r); } mint TLE(int n, int m, int S, int T, Graph g) { 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; } dump("f:"); dump(fn); dump(fd); MFPS u, v; auto fgcd = extended_gcd(fn, fd, u, v); dump("gcd:"); dump(fgcd); dump("f:"); dump(fn.quotient(fgcd)); dump(fd.quotient(fgcd)); return bostan_mori(fn, fd, m); } //【正方行列(固定サイズ)】(の改変) /* * 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) * 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(j, n) { rep(k, n) res[i][j] += v[i][k] * b[k][j]; res[i][j].resize(); } 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 { 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 }; using MAT = Fixed_matrix; //【一次式の積の展開(基本対称式)】O(n (log n)^2)(の改変) /* * Πi∈[0..n) (z - x[i]) を返す. * * 戻り値の i 次の項の係数は,x[0..n) の符号付き n-i 次基本対称式になる. */ MAT expand(vector f) { // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/factorial int n = sz(f); // 2 冪個ずつ掛けていく(分割統治法) for (int k = 1; k < n; k *= 2) { for (int i = 0; i + k < n; i += 2 * k) { f[i] *= f[i + k]; } } return f[0]; } //【多項式の積の展開】O(n (log n)^2) /* * 多項式 fs[i] の積(次数は n)を返す. */ MFPS expand(vector fs) { // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/product_of_polynomial_sequence if (fs.empty()) return MFPS(1); int m = sz(fs); // (次数, 多項式の番号) の組を要素数昇順に記録する. priority_queue_rev q; rep(i, m) q.push({ fs[i].deg(), i }); while (sz(q) >= 2) { int di, i, dj, j; tie(di, i) = q.top(); q.pop(); tie(dj, j) = q.top(); q.pop(); fs[i] *= fs[j]; q.push({ di + dj, i }); } return fs[q.top().second]; } //【有理式の通分】O(n (log n)^2) /* * 有理式 num[i] / dnm[i] の和(分子[分母] の次数は n 以下)の (分子, 分母) の組を返す. */ MAT reduction(vector f) { // verify : https://judge.yosupo.jp/problem/polynomial_interpolation int n = sz(f); // 2 冪個ずつ足していく(分割統治法) for (int k = 1; k < n; k *= 2) { for (int i = 0; i + k < n; i += 2 * k) { f[i][0][0] = f[i][0][0] * f[i + k][1][0] + f[i + k][0][0] * f[i][1][0]; f[i][0][0].resize(); f[i][1][0] *= f[i + k][1][0]; } } return f[0]; } //【貰う木 DP(森経由,多項式,mod 998244353)】O(n (log n)^3) /* * 与えられた r を根とする根付き木に対し,r に対応する多項式を返す. * * 制約 : * ある部分森に対応する多項式が f(z), ある部分木に対応する多項式が g(z) のとき, * これらを直和した部分森に対応する多項式は積 f(z) g(z) である. * * MFPS leaf(int s) : * 葉 s のみからなる部分木に対応する多項式を返す. * * pair apply(int s) : * ある部分森に対応する多項式が f(z) で,これらに共通の根 s を追加した部分木に * 対応する多項式が a(z) f(z) + b(z) のとき,組 {a(z), b(z)} を返す. * * 利用:【多項式の積の展開】,【多項式の累積積の和】 */ template pair tree_getDP_forest_MFPS(Graph g, int r, vi path) { // 参考 : https://atcoder.jp/contests/abc269/editorial/4838 // verify : https://atcoder.jp/contests/abc269/tasks/abc269_h int n = sz(g); vi dep(n); while (sz(path) < n) path.push_back(-1); dump("path:", path); // 貰う木 DP で各部分木の重さを求め,重さ最大の頂点を最後になぞるよう順番を入れ替える. // ついでに親へ戻る辺を削除し有向木にする. function dfs_w = [&](int s, int p) { int ws = 0, w_max = -INF, tj_max = -1, tj_par = -1; rep(tj, sz(g[s])) { auto t = g[s][tj]; if (t == p) { tj_par = tj; continue; } dep[t] = dep[s] + 1; int wt = dfs_w(t, s); ws += wt + 1; if (chmax(w_max, wt)) tj_max = tj; } // 親へ戻る辺を削除する. if (tj_par != -1) { swap(g[s][tj_par], g[s].back()); if (tj_max == sz(g[s]) - 1) tj_max = tj_par; g[s].pop_back(); } // 重さ最大の頂点を最後になぞるよう順番を入れ替える. if (tj_max != -1) swap(g[s][tj_max], g[s].back()); return ws; }; dep[r] = 0; dfs_w(r, -1); function dfs_root; function&, int&)> dfs_path; vector nums, dnms; // heavy path の根である s に対応する多項式を返す. dfs_root = [&](int s) { // s が葉の場合は専用の答えを返す. if (g[s].empty()) { auto lf = leaf(s); // s ∈ path if (path[dep[s]] == s) { nums.push_back(lf[0][0]); dnms.push_back(lf[1][0]); } return lf; } // fh : s を根とする heavy path 上の頂点に対応する多項式を浅い順に並べたもの vector fh; // light child に対応する多項式の積を計算する. auto a = apply(s); vector fl; rep(tj, sz(g[s]) - 1) { auto t = g[s][tj]; fl.emplace_back(dfs_root(t)); } MAT m(true); if (!fl.empty()) { auto red = reduction(fl); m[0][1] = red[0][0]; m[0][0] = m[1][1] = red[1][0]; } fh.emplace_back(m); dump("aaa"); dumpel(fh); // heavy path 上の頂点に対応する多項式を fh に格納する. int len = 0; dfs_path(g[s].back(), fh, len); dump("bbb"); dumpel(fh); dump(len); // 分割統治法を用いて heavy path 上の多項式をまとめる計算を一括で行う. vector afh; rep(i, sz(fh) - 1) afh.push_back(a * fh[i]); afh.push_back(fh.back()); auto exp = expand(afh); // s ∈ path if (path[dep[s]] == s) { vector afh2(afh.begin() + len, afh.end()); auto exp2 = expand(afh2); nums.push_back(exp2[0][0]); dnms.push_back(exp[1][0]); vector qs; rep(i, len) qs.push_back(fh[i][0][0]); nums.push_back(expand(qs)); dump("ccc"); dumpel(nums); dumpel(dnms); } dump("heavy root:", s); dump(exp); return exp; }; // heavy path の根でない s に対応する多項式を格納する. // fh : s が属する heavy path 上の頂点に対応する多項式を浅い順に並べたもの dfs_path = [&](int s, vector& fh, int& len) { // s ∈ path if (path[dep[s]] == s) { len++; } // s が葉の場合は専用の答えを格納する. if (g[s].empty()) { fh.emplace_back(leaf(s)); return; } // light child に対応する多項式の積を計算する. auto a = apply(s); vector fl; rep(tj, sz(g[s]) - 1) { auto t = g[s][tj]; fl.emplace_back(dfs_root(t)); } MAT m(true); if (!fl.empty()) { auto red = reduction(fl); m[0][1] = red[0][0]; m[0][0] = m[1][1] = red[1][0]; } fh.emplace_back(m); // heavy path 上の頂点に対応する多項式を fh, coef に格納する. dfs_path(g[s].back(), fh, len); }; dfs_root(r); return { expand(nums), expand(dnms) }; }; MAT leaf3(int s) { MAT mat; mat[0][0] = MFPS(1); mat[0][1] = MFPS(); mat[1][0] = MFPS(vm{ 1, -1 }); mat[1][1] = MFPS(); return mat; } MAT apply3(int s) { MAT mat; mat[0][0] = MFPS(); mat[0][1] = MFPS(vm{ 1 }); mat[1][0] = MFPS(vm{ 0, 0, -1 }); mat[1][1] = MFPS(vm{ 1, -1 }); return mat; } 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(TLE(n, m, S, T, g)); dump("----"); vi path; shortest_path(g, S, T, &path); int len = sz(path) - 1; if (len > m) EXIT(0); auto [num, dnm] = tree_getDP_forest_MFPS(g, S, path); cout << bostan_mori(num, dnm, m - len) << endl; }