AT_arc223_d [ARC223D] Xpectation of Cards in Hand with Laboratory
题目描述
现有 **特殊卡** $A$ 张、**普通卡** $B$ 张。
由这 $A+B$ 张卡片构成的全排列共有 $(A+B)!$ 种,等概率随机选出其中一种排列,按从上到下的顺序叠成牌堆。
先从牌堆顶部抽取 $K$ 张作为初始手牌。
若手牌中至少存在 $1$ 张**特殊卡**,就重复执行下述操作,否则停止操作:
1. 舍弃手牌中 $1$ 张**特殊卡**,被舍弃的卡片永久移出游戏,既不在手牌也不返回牌堆。
2. 设当前牌堆剩余卡片数为 $c$,从牌堆顶部取 $\min(c,2)$ 张卡牌加入手牌。
求最终手牌的卡片数量的数学期望,结果对 $998244353$ 取模。
共 $T$ 组测试用例,请全部求解。
> ##### 对于答案模 $998244353$ 的说明
> 本题保证所求期望值为有理数,可写作既约分数 $\dfrac{P}{Q}$,且分母 $Q$ 与模数 $998244353$ 互质。
> 我们需要求出唯一整数 $R$,满足:
> $$R \times Q \equiv P \pmod{998244353},\quad 0 \le R < 998244353$$
> 请输出 $R$ 作为答案。
输入格式
标准输入格式如下:
> $T$
>
> $\mathrm{case}_1$
>
> $\mathrm{case}_2$
>
> $\vdots$
>
> $\mathrm{case}_T$
每组测试用例 $\mathrm{case}_t$ 格式:
> $A\ B\ K$
输出格式
共输出 $T$ 行,第 $t$ 行输出第 $t$ 组用例的答案。
说明/提示
#### 样例说明
###### 第一组测试用例:
- 初始手牌中至少存在 $1$ 张特殊卡,此时牌堆中仅剩 $1$ 张卡牌;
- 执行 $1$ 次操作后:手牌还剩 $1$ 张特殊卡、$2$ 张普通卡;
- 再执行一次操作:手牌中无特殊卡,仅剩2张普通卡,停止操作。
- 最终手牌固定2张,期望为2。
###### 第二组测试用例:
- 初始抽1张牌。
- 抽到特殊卡:最终手牌2张;
- 抽到普通卡:最终手牌1张。
- 总期望:$\dfrac{1}{3} \times 2 + \dfrac{2}{3} \times 1 = \dfrac{4}{3}$。
- $\dfrac{4}{3}$ 在模 $998244353$ 下等价于 $4 \times 3^{-1} \bmod 998244353 = 332748119$
#### 题目限制
- $1 \le T \le 10^5$
- $1 \le A,B$
- $1 \le K \le A+B \le 10^7$
- 所有测试用例的 $A+B$ 总和不超过 $10^7$
- 输入全部为整数