把每个仪器视为一个点:
把两种边(左/右)一起看,就是一个每点度为 2、边颜色交替的图,因此一定是若干个偶长环的并。每个环需要 1 个信号源,所以
如下图所示,有 2×n 个仪器,中间的方块是仪器的主体,每个仪器可以充当接收器或者信号源;主体的左右两侧是两个接线点。
现在,我们将左端 2×n 个接线点随机分成 n 组,每组各含两个点,并将右端 2×n 个接线点同样随机分成 n 组。然后将每组的两个接线点用导线连接。
这样一来,我们就得到了一组封闭的信号线路。具体而言:
信号从任一信号源 i 出发,通过右侧接线点;
随后,信号通过与右侧接线点连接的导线到达另外一个仪器的左侧接线点,再经过仪器主体到达右侧接线点;此时,如果这个仪器是接收器,那么就视为接收到了信号(注意,接收到信号不会影响信号继续往后传递)。
这个过程持续进行,最终会形成若干个独立的循环。
现在,记 x 表示在所有接收器均能接收到信号的前提下, 2×n 个仪器中作为信号源的最少数量。求解 x 的方差。
可以证明答案可以表示为一个不可约分数 qp,为了避免精度问题,请直接输出整数 (p×q−1 mod M) 作为答案,其中 M=998 244 353 ,q−1 是满足 q×q−1≡1(mod M) 的整数。更具体地,你需要找到一个整数 x∈[0,M) 满足 x×q 对 M 取模等于 p ,您可以查看样例解释得到更具体的说明。
【提示】 本题中,如果您需要使用到除法的取模,即计算 (p×q−1 mod M)时,q−1 需要使用公式 (qM−2 mod M) 得到。例如,计算 (45 mod M):
(45modM)4−1
4−1=(4M−2 mod M) =748683265
(45 mod M)=5×4−1 mod M =5×748 683 265 mod M =748 683 266
每个测试文件均包含多组测试数据。第一行输入一个整数 T(1≤T<104) 代表数据组数,每组测试数据描述如下:
在一行上输入一个整数 n(1≤n≤106) 代表仪器的数量。
对于每组测试数据,新起一行输出一个整数,表示 x 的方差对 M=998 244 353 取模后的结果。
输入
3
1
2
3
输出
0
887328314
168592380
说明
对于第一组测试数据,左、右两侧各仅有一种配对方式,构成一个长度为 2 的循环。最小信号源数为 1 ,如下图所示。因此 E(X)=1,D(X)=0 。
对于第二组测试数据,左侧有三种配对 ({1,2},{3,4};{1,3},{2,4};{1,4},{2,3}),右侧同样三种,合计 3×3=9 种等可能组合。计算可得,需要 1 个信号源的概率为 96 (如下左图所示,为其中一种情况),需要 2 个信号源的概率为93 (如下右图所示,为其中一种情况),故 :
我们能够找到, 887 328 314 ×9=7 985 954 826 对 M 取模后恰好等于分子 2,所以 887 328 314 是需要输出的答案。