P8561 送别(Farewell)
题目背景
还是到了离别的时候呢...... 相聚的时间很短暂,不知是否给了你一次美好的经历呢?
我举办这场比赛,还是想给自己留下一些珍贵的回忆。虽然自己的水平并不高,但这对我还是很有纪念意义。
经过长时间的准备,在这送别之际,应当更隆重一些的 —— 可惜我并没有那样的能力。若不然,也不会只能以这种程度的题目来压轴。
既然如此,就不要让此次分别成为永别...... 我将全力以赴,为了我们下次再会。这是我自私的请求,但请你等着我回来!
我这贫乏的语言,难以表述心中的情感。不如我们就这样,在离别前静静地享受这段时光吧。
题目描述
铃来到了一个奇妙的 Gnilrits 星球,上面生活着一种奇妙的 Gnilrits 人。
这种生物有除了 $k$ 个寿命无限但不能繁殖的个体以外,设其它人的总数在第 $i$ 年为 $a_i$,她得知有规律 $a_i=qa_{i-1}-a_{i-2}$,其中 $a_0=0$,$a_1=1$。
在第 $i$ 年,若 $a_i > k$,则星球上都会依次发生如下事件:
1. 全部 $a_i+k$ 个人被分配到 $a_i$ 个**相同的**住房内,不能有空房(每个人都是不同的)。
2. 每个房屋都修建一条单向道路,连接另一个房屋(可以是自己);且对任意房屋,都要有一条连向它的道路。最终形成 $a_i-k$ 个环,包括自环。
需要注意的是,在第一步后因为房屋有不同的人居住,它们之间也就是不同的了。
铃想到了一个问题:设第 $i$ 年分配房屋并修建道路的总方案数为 $b_i$(若 $a_i \leq k$ 则 $b_i=0$),则 $i\in [0,n]$ 的所有 $b_i$ 之和是多少呢?
铃在思考这个问题时,她突然惊醒了过来 —— 原来刚才的只是一场梦。她正想和澪分享梦中的见闻,才想起以往在她身边的澪,如今已经离开了。
没有办法,但铃还是想知道问题的答案,请你帮忙求出来吧。结果可能很大,你只需要告诉她答案对 $998244353$ 取模的结果即可。
输入格式
无
输出格式
无
说明/提示
【样例 $1$ 解释】
在 $i \leq 2$ 时 $b_i=0$。
对于 $i=3$ 的情况,$a_i=3$。首先要将 $5$ 个不同的人分配入 $3$ 个相同的房屋,有 $25$ 种方案;再把 $3$ 个变得不同的房屋用环路连接,形成 $1$ 个环,只有 $2$ 种方案,故 $b_3 = 25 \times 2 = 50$。
(更具体的解释见[此处](https://www.luogu.com.cn/paste/usa2ggb4))
对于 $i=4$,$a_i=4$,将 $6$ 个人分入 $4$ 个房屋有 $65$ 种方案;在 $4$ 个房屋间修路形成 $2$ 个环有 $11$ 种方案,总方案数为 $65\times 11 = 715$。
故答案为 $50+715=765$。
【数据范围】
**本题采用捆绑测试。**
Subtask 1(7 pts):$1\le n\le 1000$,$1\le k \le 3$;
Subtask 2(11 pts):$1\le n,k \le 100$;
Subtask 3(13 pts):$1 \le k \le 1000$;
Subtask 4(19 pts):$1\le k \le 32000$,$q=2$;
Subtask 5(23 pts):$1\le k \le 16000$,$q \neq 2$;
Subtsak 6(27 pts):无特殊限制。
对于 $100\%$ 的数据,$1\le n \le 10^9$,$1\le k \le 64000$,$2\le q \le 10^9$。
【提示】
此题并不难,但可能需要一定程度的常数优化。