Discription
在2016年,佳媛姐姐刚刚学习了第二类斯特林数,非常开心。
输入只有一个正整数
Output输出f(n)。
由于结果会很大,输出f(n)对998244353(7 × 17 × 223 + 1)取模的结果即可。
1 ≤ n ≤ 100000
Sample InputSample Output
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我们知道第二类斯特林数和排列数(下降幂)组合在一起可以表示n^k,又因为排列等于组合乘上一个阶乘,于是我们就可以开开心心的二项式反演,得到一个某一行(其实也可以很多行,鉴于这个式子的特殊性质,我们可以把不同行的同一列合并)某一列的斯特林数的表达式。
具体的说,S(k,n) = Σ (i^k / i!) * ((-1)^(n-i) / (n-i)!) [具体推导就不写了,就是一个二项式反演]。
这个式子的特殊性质太多了,首先它是一个卷积的形式,所以我们可以直接用NTT 在 N log N 的时间求出某一行的所有第二类斯特林数分别是多少;
并且只有 i^k 项和行数有关,所以同一列很好合并,于是这个题就做完了2333。
#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
using namespace std;
const int maxn=330005;
const int ha=998244353;
const int root=3,inv=ha/3+1;
int a[maxn],b[maxn],jc[maxn];
int r[maxn],N,M,n,INV,l;
inline int add(int x,int y){
x+=y;
return x>=ha?x-ha:x;
}
inline int ksm(int x,int y){
int an=1;
for(;y;y>>=1,x=x*(ll)x%ha) if(y&1) an=an*(ll)x%ha;
return an;
}
inline void NTT(int *c,const int f){
for(int i=0;i<N;i++) if(i<r[i]) swap(c[i],c[r[i]]);
for(int i=1;i<N;i<<=1){
int omega=ksm(f==1?root:inv,(ha-1)/(i<<1));
for(int p=i<<1,j=0;j<N;j+=p){
int now=1;
for(int k=0;k<i;k++,now=now*(ll)omega%ha){
int x=c[j+k],y=c[j+k+i]*(ll)now%ha;
c[j+k]=add(x,y);
c[j+k+i]=add(x,ha-y);
}
}
}
if(f==-1) for(int i=0;i<N;i++) c[i]=c[i]*(ll)INV%ha;
}
inline void init(){
jc[0]=1;
for(int i=1;i<=n;i++) jc[i]=jc[i-1]*(ll)i%ha;
for(int i=0;i<=n;i++){
if(!i) a[i]=1;
else if(i==1) a[i]=n+1;
else a[i]=add(ksm(i,n+1),ha-1)*(ll)ksm(add(i,ha-1)*(ll)jc[i]%ha,ha-2)%ha;
if(i&1) b[i]=ha-ksm(jc[i],ha-2);
else b[i]=ksm(jc[i],ha-2);
}
M=n<<1;
for(N=1;N<=M;N<<=1) l++;
for(int i=0;i<N;i++) r[i]=(r[i>>1]>>1)|((i&1)<<(l-1));
}
inline void solve(){
NTT(a,1),NTT(b,1);
for(int i=0;i<N;i++) a[i]=a[i]*(ll)b[i]%ha;
INV=ksm(N,ha-2),NTT(a,-1);
}
inline void output(){
int ans=0,base=1;
for(int i=0;i<=n;i++,base=add(base,base)) ans=add(ans,a[i]*(ll)base%ha*(ll)jc[i]%ha);
printf("%d\n",ans);
}
int main(){
scanf("%d",&n);
init();
solve();
output();
return 0;
}