P6073 『MdOI R1』Epic Convolution
题目背景
小 Q 是神仙,尤其喜欢多项式。
这天小 K 问了道题:
给定长度 $n$ 的序列 $g,h$,求 $f$ 满足 $f_n=\sum\limits_{k=0}^{n}g_kh_{n-k}$。
小 Q 对小 K 说:你这个菜鸡,这不随便卷一下就行了吗,你 FFT 怎么学的了。
然后小 K 花了一个月学习 FFT 和 NTT。又跑过去问小 Q 一道题:
给定长度 $n$ 的序列 $g,h$,求 $f$ 满足 $f_n=\sum\limits_{k=0}^{n}\binom{n}{k}g_kh_{n-k}$。
小 Q 对小 K 说:你这个菜鸡,这不随便卷一下就行了吗,你 FFT 怎么学的了。
然后小 K 又花了一个月学习 FFT 和 NTT。又跑过去问小 Q 一道题:
给定长度 $n$ 的序列 $g,h$,求 $f$ 满足 $f_n=\sum\limits_{k=0}^{n}k^ng_kh_{n-k}$。
小 Q 对小 K 说:你这个菜鸡,这不随便卷一下就行了吗,你 FFT 怎么学的了。
然后他仔细看了一遍,傻眼了,发现他不会这道题。
为了吊打小 K,你需要告诉他 $4$ 个特殊情况的做法。
题目描述
给定特定的序列 $g,h$,求 $f_n$ 满足 $f_n=\sum\limits_{k=0}^{n}k^ng_kh_{n-k}$。
本题有五个子任务,前四个子任务给定不同形式的 $g,h$,需要求出 $f_n$,第五个子任务不依赖于这个等式,但是形式上与此相似。
**注意,本题所有输出请对 $998244353$($119\times 2^{23}+1$,一个质数)取模。**
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**Subtask 1(4 pts):**
给定一个 $n$,你需要回答 $q$ 组询问,每组询问给定一个整数 $m$。
每组询问的 $g$ 和 $h$ 如下所示($0\leq k\leq n$):
$$g_k=\begin{cases}1,&k
输入格式
无
输出格式
无
说明/提示
### 样例解释 1
在这组样例中,需要解决第一个子任务,$n=5,\ \ q=2$。
第一组询问中,$m=2$,则(省略了 $0$ 的加数项):
$$[g_0\ \ g_1\ \ g_2\ \ g_3\ \ g_4\ \ g_5]=[1\ \ 1\ \ 0\ \ 0\ \ 0\ \ 0] $$
$$[h_0\ \ h_1\ \ h_2\ \ h_3\ \ h_4\ \ h_5]=[1\ \ 1\ \ 1\ \ 1\ \ 1\ \ 1] $$
$$f_5=1^5\times g_1h_4=1$$
第二组询问中,$m=3$,则:
$$[g_0\ \ g_1\ \ g_2\ \ g_3\ \ g_4\ \ g_5]=[1\ \ 1\ \ 1\ \ 0\ \ 0\ \ 0]$$
$$[h_0\ \ h_1\ \ h_2\ \ h_3\ \ h_4\ \ h_5]=[1\ \ 1\ \ 1\ \ 1\ \ 1\ \ 1]$$
$$f_5=1^5\times g_1h_4+2^5\times g_2h_3=33$$
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### 样例解释 2
在这组样例中,需要解决第二个子任务,$q=2$。
第一组询问中,$n=4,\ \ m=2$,则:
$$[g_0\ \ g_1\ \ g_2\ \ g_3\ \ g_4]=[\dfrac{1}{6}\ \ \dfrac{1}{24}\ \ \dfrac{1}{120}\ \ \dfrac{1}{720}\ \ \dfrac{1}{5040}] $$
$$[h_0\ \ h_1\ \ h_2\ \ h_3\ \ h_4]=[0\ \ 0\ \ 1\ \ -1\ \ \dfrac{1}{2}] $$
$$f_5=1^4\times g_1h_3+2^4\times g_2h_2=\dfrac{11}{120} $$
$f_5=\dfrac{11}{120}$ 对 $998244353$ 取模后等于 $440891256$。
第二组询问范围过大,不进行样例解释。
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### 样例解释 3
在这组样例中,需要解决第四个子任务,$q=2$。
第一组询问中,$n=4,\ \ m=2$,则:
$$[g_0\ \ g_1\ \ g_2\ \ g_3\ \ g_4]=[0\ \ \ 1\ \ \ 2\ \ \ \dfrac{3}{2}\ \ \dfrac{2}{3}] $$
$$[h_0\ \ h_1\ \ h_2\ \ h_3\ \ h_4]=[1\ \ -1\ \ \dfrac{1}{2}\ \ -\dfrac{1}{6}\ \ \dfrac{1}{24}] $$
$$f_5=1^4\times g_1h_3+2^4\times g_2h_2+3^4\times g_3h_1+4^4\times g_4h_0=65 $$
第二组询问范围过大,不进行样例解释。
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### 样例解释 4
在这组样例中,需要解决第五个子任务,$q=2$。
第一组询问中,$n=4,\ \ m=2$,则枚举 $k,i$:
$$k=0,\ \ i=0:\ \ (k+1)^m\dfrac{(k+1)^{n+1}}{(k+1)!}\dfrac{\binom{2n+1}{i}(-1)^{m-k}}{(m-k-i)!(k+1)^i}=\dfrac{1}{2} $$
$$k=0,\ \ i=1:\ \ (k+1)^m\dfrac{(k+1)^{n+1}}{(k+1)!}\dfrac{\binom{2n+1}{i}(-1)^{m-k}}{(m-k-i)!(k+1)^i}=9 $$
$$k=0,\ \ i=2:\ \ (k+1)^m\dfrac{(k+1)^{n+1}}{(k+1)!}\dfrac{\binom{2n+1}{i}(-1)^{m-k}}{(m-k-i)!(k+1)^i}=36 $$
$$k=1,\ \ i=0:\ \ (k+1)^m\dfrac{(k+1)^{n+1}}{(k+1)!}\dfrac{\binom{2n+1}{i}(-1)^{m-k}}{(m-k-i)!(k+1)^i}=-64 $$
$$k=1\ \ i=1:\ \ (k+1)^m\dfrac{(k+1)^{n+1}}{(k+1)!}\dfrac{\binom{2n+1}{i}(-1)^{m-k}}{(m-k-i)!(k+1)^i}=-288 $$
$$k=2\ \ i=0:\ \ (k+1)^m\dfrac{(k+1)^{n+1}}{(k+1)!}\dfrac{\binom{2n+1}{i}(-1)^{m-k}}{(m-k-i)!(k+1)^i}=\dfrac{729}{2} $$
全部相加,结果为 $58$。
第二组询问范围过大,不进行样例解释。
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### 数据范围
**本题采用捆绑测试,不同 Subtask 的题意不同。**
| 子任务编号 | $q\leq$ | $n\leq$ | $m\leq$ | 分值 |
| :--------: | :------------: | :------------: | :------------: | :--: |
| 1 | $5\times 10^5$ | $10^5$ | $\min(10^5,n)$ | 4 |
| 2 | $5\times 10^5$ | $2\times 10^5$ | $20$ | 16 |
| 3 | $20$ | $998244352$ | $20$ | 16 |
| 4(31-40) | $5\times 10^5$ | $2\times 10^5$ | $10$ | 32 |
| 4(51-60) | $20$ | $10^{10^5}$ | $10$ | 32 |
| 5 | $5\times 10^5$ | $2\times 10^3$ | $2\times 10^3$ | 32 |
所有输入均为正整数。