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#16490. Yet Another Bounded Path

الإحصائيات

题目描述

一个有根、无标号,但区分子树顺序的有根树,每个节点都有两种属性:颜色权值。节点颜色分为红色和蓝色,节点权值是正整数。另外有以下限制:

  • 对于红色节点,其所有儿子节点的权值之和必须与其相等。
  • 对于蓝色节点,其儿子只能是蓝色节点,且权值和不大于它。蓝色节点也可以没有子节点。
  • 如果一个蓝色节点 $u$ 的父节点也是蓝色,则 $u$ 不能有子节点。

关于对限制的具体说明,可以参见样例解释。

设 $f_{d,v}$ 表示深度不超过 $d$、根节点权值为 $v$、符合以上条件的树的数量。给定 $n,k$,对于级数 $$\sum_{i=1}^\infty \frac{f_{n,i}i^k}{(4n^n)^i}$$ 若此级数收敛,则输出其收敛值对 $998244353$ 取模的结果(可以证明其必然为有理数);若此级数发散,则输出 qwq

输入格式

输入一行两个整数 $n,k$($1\le n\le 4\times 10^8$,$0\le k \le 5\times 10^5$)。

输出格式

输出一行一个整数,或一行一个字符串 qwq 表示答案。

样例

样例输入 1

1 2

样例输出 1

628524223

样例输入 2

2 1

样例输出 2

325957340

样例输入 3

6 3

样例输出 3

227812422

样例输入 4

10 15

样例输出 4

75178386

样例输入 5

233 23

样例输出 5

779183524

样例解释

对于第一组样例:

此时 $n=1$,即树的深度不超过 $1$,此时整个树只能有一个节点,即根节点。但根节点不能是红色,因为这样不满足性质 $1$。故 $f_{1,i}=1 \ (i\geq 1)$。所以答案为

$$\sum_{i=1}^\infty \frac{ i^2}{4^i}=\frac{20}{27}$$ 在模 $998244353$ 意义下为 $628524223$。

对于第二组样例:

此时 $n=2$,经过一些推导可以发现 $f_{2,i}=3\times 2^{i-1}$,此时答案为 $$\sum_{i=1}^\infty \frac{(3\times 2^{i-1})i}{16^i}=\frac{12}{49}$$

比如对于 $i=3$(数值表示对应节点权值,数字的颜色表示节点的颜色):

  • 若根为红色,其子节点可以分别是 $(\color{blue}{1}\color{black},\color{blue}{1},\color{blue}{1}\color{black}{)}$,$(\color{blue}{1}\color{black},\color{blue}{2}\color{black}{)}$,$(\color{blue}{2}\color{black},\color{blue}{1}\color{black}{)}$,$(\color{blue}{3}\color{black}{)}$。
  • 若根为蓝色,其子节点除了以上 $4$ 种,还可以是 $(\color{blue}{1}\color{black},\color{blue}{1}\color{black}{)}$,$(\color{blue}{2}\color{black}{)}$,$(\color{blue}{1}\color{black}{)}$,或没有子节点。

一共是 $12$ 种,符合 $f_{2,3}=3\times 2^2=12$。

对于第三组样例: 取模前的答案约为 $5.8984784\times 10^{-5}$。

提示 1

定义两个有根、无标号,但区分子树顺序的有根树 $T_1,T_2$ 是相同的,当且仅当:

  • $T_1$ 和 $T_2$ 的根节点权值与颜色相同;
  • $T_1$ 和 $T_2$ 的根节点有相同的子树个数,记为 $m$;
  • $T_1$ 根节点的子树 $a_1,\cdots,a_m$ 分别和 $T_2$ 根节点的子树 $b_1,\cdots,b_m$ 相同。

由此就递归定义了两个树是否相同。

提示 2

对于正数数列 $a_1,a_2,\cdots$,若存在一个实数 $S$,使得任意 $\epsilon>0$,都可以找到一个正整数 $N$,对于所有 $n\geq N$ 都有 $$S-\sum_{i=1}^na_i<\epsilon$$ 则称正项级数 $\sum_{i=1}^\infty a_i$ 收敛,并定义 $S$ 是它的收敛值,可以证明若 $S$ 存在则它是唯一的。 若不存在这样的 $S$,则称此级数发散。

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