CF1762E Tree Sum
题目描述
我们称一个有 $n$ 个顶点(编号为 $1$ 到 $n$)的带权树是“好”的,如果每条边的权值要么是 $1$,要么是 $-1$,并且对于每个顶点 $i$,所有以 $i$ 为端点的边的权值的乘积为 $-1$。
给定一个正整数 $n$。共有 $n^{n-2} \cdot 2^{n-1}$ 种不同的带权树,树的顶点编号为 $1$ 到 $n$,每条边的权值为 $1$ 或 $-1$。你的任务是求所有“好”的树中 $d(1, n)$ 的和。由于答案可能很大,只需输出其对 $998\,244\,353$ 取模的结果。
$^\dagger$ 如果满足以下任一条件,则认为两棵树是不同的:
- 存在两个顶点,在一棵树中它们之间有边,而在另一棵树中没有。
- 存在两个顶点,在两棵树中它们之间都有边,但这条边的权值不同。
注意,根据 [Cayley 公式](https://rb.gy/hho7vu),$n$ 个有标号顶点的树的数量为 $n^{n-2}$。由于有 $n-1$ 条边,每条边有 $2$ 种权值分配方式($1$ 或 $-1$),因此不同的带权树总数为 $n^{n-2} \cdot 2^{n-1}$。
$^\ddagger$ $d(u, v)$ 表示从 $u$ 到 $v$ 的唯一简单路径上所有边权值的和。
输入格式
输入的第一行包含一个整数 $n$($1 \leq n \leq 5 \cdot 10^5$)。
输出格式
输出一个整数,表示所有“好”的树中 $d(1, n)$ 的和,对 $998\,244\,353$ 取模。
说明/提示
在第一个测试用例中,只有 $1$ 棵不同的“好”树。该树的 $d(1,2)$ 为 $-1$,模 $998\,244\,353$ 后为 $998\,244\,352$。
在第二个测试用例中,任意树的 $d(1,1)$ 都为 $0$,所以答案为 $0$。
在第三个测试用例中,共有 $16$ 棵不同的“好”树。$d(1,4)$ 的取值如下:
- $2$ 棵树为 $-2$;
- $8$ 棵树为 $-1$;
- $4$ 棵树为 $0$;
- $2$ 棵树为 $1$。
所有树的 $d(1,4)$ 之和为 $2 \cdot (-2) + 8 \cdot (-1) + 4 \cdot (0) + 2 \cdot (1) = -10$,模 $998\,244\,353$ 后为 $998\,244\,343$。
由 ChatGPT 4.1 翻译