Codeforces Round 969 (Div. 1) |
---|
Закончено |
К сожалению, Дора пролила краску, когда рисовала мурал в классе. Дора рассматривает мурал как матрицу $$$b$$$ размера $$$n \times n$$$. Изначально $$$b_{i,j} = 0$$$ для всех $$$1 \le i, j \le n$$$.
У Доры есть только две кисти, которые имеют два разных цвета. За одну операцию она может покрасить матрицу одной из двух кистей:
Дора раскрашивает матрицу так, чтобы полученная матрица $$$b$$$ содержала только $$$1$$$ и $$$2$$$.
Для матрицы $$$b$$$ обозначим $$$f(b)$$$ как минимальное количество операций, необходимых, чтобы превратить начальную матрицу (содержащую только $$$0$$$) в $$$b$$$. Красота матрицы $$$b$$$ равна количеству способов раскрасить начальную матрицу за ровно $$$f(b)$$$ операций, чтобы превратить её в $$$b$$$. Если нет способа превратить начальную матрицу в $$$b$$$, то красота $$$b$$$ равна $$$0$$$.
Однако Дора сделала случайную ошибку. В матрице $$$a$$$, которую вы получили, ровно один элемент отличается от настоящей матрицы $$$b$$$. То есть, существует ровно одна пара $$$(i, j)$$$ такая, что $$$a_{i, j} = 3 - b_{i, j}$$$.
Пожалуйста, помогите Доре вычислить ожидаемую красоту настоящей матрицы $$$b$$$ по модулю $$$998\,244\,353$$$ (все возможные $$$n^2$$$ ошибок имеют равную вероятность).
Поскольку размер матрицы слишком велик, Дора скажет вам только позиции $$$m$$$ элементов цвета $$$1$$$, а остальные $$$n^2-m$$$ элементов имеют цвет $$$2$$$.
Каждый тест состоит из нескольких наборов входных данных. Первая строка содержит одно целое число $$$t$$$ ($$$1 \leq t \leq 10^4$$$) — количество наборов входных данных. Далее следует описание наборов входных данных.
Первая строка каждого набора входных данных содержит два целых числа $$$n$$$ и $$$m$$$ ($$$2 \leq n \leq 2 \cdot 10^5$$$, $$$0 \leq m \leq \min(10^6, n^2)$$$) — размер матрицы и количество элементов цвета $$$1$$$.
Затем следуют $$$m$$$ строк, каждая из которых содержит два положительных целых числа $$$x_i$$$ и $$$y_i$$$ ($$$1 \leq x_i, y_i \leq n$$$) — обозначающие, что $$$a_{x_i, y_i} = 1$$$.
Гарантируется, что если $$$i \neq j$$$, то $$$(x_i, y_i) \neq (x_j, y_j)$$$.
Гарантируется, что сумма $$$n$$$ по всем наборам входных данных не превосходит $$$4\cdot10^5$$$, а сумма $$$m$$$ по всем наборам входных данных не превосходит $$$10^6$$$.
Для каждого набора входных данных выведите одно целое число — ожидаемую красоту настоящей матрицы $$$b$$$, по модулю $$$998\,244\,353$$$.
72 21 11 22 11 13 21 13 36 05 101 11 21 32 12 35 15 25 35 45 53 51 11 32 23 13 34 31 12 32 4
1 499122178 665496236 120 79859554 776412275 1
В первом наборе входных данных матрица $$$a = \left[\begin{matrix}1&1\\2&2\end{matrix}\right]$$$. Рассмотрим изменение элемента $$$(1,1)$$$ для вычисления ответа.
Можно доказать, что минимальное количество операций для раскрашивания начальной матрицы в $$$\left[\begin{matrix}2&1\\2&2\end{matrix}\right]$$$ равно $$$3$$$. Сначала мы можем покрасить первую строку в цвет $$$2$$$, затем покрасить второй столбец в цвет $$$1$$$, и наконец покрасить вторую строку в цвет $$$2$$$. Процесс выглядит следующим образом:
$$$$$$\left[\begin{matrix}0&0\\0&0\end{matrix}\right]\Rightarrow\left[\begin{matrix}2&2\\0&0\end{matrix}\right]\Rightarrow\left[\begin{matrix}2&1\\0&1\end{matrix}\right]\Rightarrow\left[\begin{matrix}2&1\\2&2\end{matrix}\right]$$$$$$
Можно доказать, что это единственный способ раскрасить матрицу за $$$3$$$ операции. Таким образом, красота матрицы $$$\left[\begin{matrix}2&1\\2&2\end{matrix}\right]$$$ равна $$$1$$$. Аналогично, если изменить любой другой элемент матрицы, красота всегда равна $$$1$$$, поэтому ожидаемая красота настоящей матрицы $$$b$$$ равна $$$1$$$.
Во втором наборе входных данных матрица $$$a = \left[\begin{matrix}1&2\\2&2\end{matrix}\right]$$$. Рассмотрим изменение элемента $$$(2, 2)$$$ для вычисления ответа.
Можно доказать, что невозможно раскрасить начальную матрицу в $$$\left[\begin{matrix}1&2\\2&1\end{matrix}\right]$$$, поэтому её красота равна $$$0$$$. Если изменить любой другой элемент матрицы, красота всегда равна $$$2$$$, поэтому ожидаемая красота равна $$$\frac{0 + 2 + 2 + 2}{4} = \frac{6}{4} \equiv 499\,122\,178 \pmod {998\,244\,353}$$$.
Название |
---|