AT_pakencamp_2025_day1_p Champion
题目描述
若一个 $N \times N$ 的 $01$ 矩阵 $P$ 满足以下条件,则称 $P$ 为 **League 矩阵**:
- $P_{i,i} = 0$ ($1 \leq i \leq N$)
- $P_{i,j} + P_{j,i} = 1$ ($1 \leq i < j \leq N$)
此外,可以从某个 League 矩阵 $P$ 构造一个有 $N$ 个顶点、$N(N-1)/2$ 条边的有向图 $G$,具体如下:
- 当 $P_{i,j} = 1$ 时,在 $G$ 中从顶点 $j$ 向顶点 $i$ 连一条有向边。
在 $G$ 中,入度最大的顶点(如果有多个则全部算上)被称为 **Champion**,满足下列之一的顶点被称为 **Champion?**:
- 是 Champion;
- 存在从某个 Champion 出发沿若干条边可以到达该顶点。
现从所有可能的 $N\times N$ 的 League 矩阵中等概率随机选出一个,求被选中时 Champion? 顶点的个数的期望值,对 $998244353$ 取模后输出。
输入格式
输入为标准输入,格式如下:
> $N$
输出格式
请输出一行答案。
说明/提示
### 部分分
若你能正确解决满足以下限制的测试点,将获得 $300$ 分:
- $1 \leq N \leq 2000$
### 样例解释 1
例如,当矩阵如下时:
```
0 1 0 1 1
0 0 1 1 1
1 0 0 1 0
0 0 0 0 0
0 0 1 1 0
```
此时,对应的有向图中 Champion 以及 Champion? 顶点如下:
- 入度最大顶点有 $1$ 号和 $2$ 号两个,它们都是 Champion,同时也是 Champion?。
- 顶点 $3$ 可以从 Champion 的顶点 $1$ 经过 $1 \to 3$ 到达,所以是 Champion?。
- 顶点 $5$ 可以从 Champion 的顶点 $1$ 经 $1 \to 3 \to 5$ 到达,所以是 Champion?。
- 顶点 $4$ 无法从任一 Champion 沿边到达,所以不是 Champion?。
因此,这种情况下 Champion? 的顶点个数为 $4$。$5 \times 5$ 的 League 矩阵总数为 $2^{10}=1024$,所以随机选一个时 Champion? 的顶点个数期望为 $\frac{455}{128}$,对 $998244353$ 取模后为 $444530692$,请输出该值。
### 样例解释 2
能构造的有向图有 $2^1 = 2$ 种情况,在这两种情况下 Champion? 的顶点数均为 $1$。
### 样例解释 4
本案例中 $N>2000$,不影响部分分。
### 约束条件
- $1 \leq N \leq 2 \times 10^5$
- 输入均为整数。
由 ChatGPT 5 翻译