P12107 [NWRRC2024] Capybara Cozy Carnival

题目描述

悠闲的水豚们正在庆祝水豚温馨嘉年华。水豚主席正在切分一块凸形蛋糕。这块蛋糕有 $n$ 个彩色顶点,使用无数种颜色中的 $k$ 种可选颜色。主席通过制作 $m$ 条连续且不相交的顶点间切分线,将蛋糕分成 $m + 1$ 块分发给同伴们。有趣的是,相邻蛋糕块的顶点必须使用对比色。 请计算满足切分条件的蛋糕顶点着色方案数。 换句话说,给定一个正 $n$ 边形的蛋糕和 $m$ 条不相交的对角线切分,这些切分将蛋糕分成 $m + 1$ 个切片。 计算将原始蛋糕每个顶点用 $k$ 种颜色之一着色的方案数,要求最终切片中任何相邻顶点颜色不同。两个顶点被认为是相邻的,如果它们在原始蛋糕中是连续的,或者是同一条切分线的端点。不需要使用所有颜色。由于方案数可能很大,请输出其对 $998\,244\,353$ 取模的结果。

输入格式

每个测试包含多个测试用例。第一行包含测试用例数量 $t$($1 \le t \le 10^4$)。接下来是各测试用例的描述。 每个测试用例的第一行包含三个整数 $n$、$m$ 和 $k$,分别表示蛋糕顶点数、切分线数和可用颜色数($3 \le n \le 10^9$;$0 \le m \le 2\cdot 10^5$;$2 \le k \le 10^6$)。 接下来的 $m$ 行中,第 $i$ 行包含两个整数 $u_i$ 和 $v_i$,表示第 $i$ 条切分线连接的两个顶点($1 \le u_i < v_i \le n$)。任意两条切分线不能重合或相交(端点除外),所有切分线都严格位于蛋糕内部。 保证所有测试用例的 $m$ 之和不超过 $2\cdot 10^5$。

输出格式

对于每个测试用例,输出满足相邻顶点颜色不同的着色方案数,对 $998\,244\,353$ 取模。注意不需要使用所有颜色。

说明/提示

在第一个测试用例中,顶点 $1$ 有 $3$ 种颜色可选,顶点 $2$ 有 $2$ 种剩余颜色可选,顶点 $3$ 使用最后一种颜色,顶点 $4$ 必须与顶点 $2$ 同色。因此共有 $6$ 种方案。 在第二个测试用例中,顶点数为奇数且只有两种颜色,要求每对连续顶点颜色不同,这是不可能的。