小 Y 是一個勇者,既然身為勇者,就要討伐魔王。
在討伐之前,小 Y 先研究了一下魔王所在的國家。他發現這個國家正在流行一個遊戲,
遊戲的規則如下:
- 這是一個兩人遊戲,搭配一個主持人。
- 遊戲共有 $N$ 個地區,編號為 $1$ 到 $N$。
- 遊戲總共進行 $M$ 個回合,每一回合,主持人會從 $1$ 到 $N$ 中均勻隨機抽出一個正整數 $A$。
- 接著兩個玩家會進行一場比賽,比賽獲勝的一方會佔領編號是 $A$ 的倍數的所有地區。
- 特別的是,要是該地區已經被對方佔領,則獲勝的一方會把他搶過來,成為自己佔領的地區。
- 在 $M$ 回合之後遊戲結束,未被佔領的地區維持未被佔領的狀態,佔領比較多地區的一方獲勝。
小 $Y$ 正在觀察一對玩家玩這個遊戲,他發現每回合中,玩家 1 在比賽中的勝率固定是 $\frac{P}{Q}$,且各個回合彼此之間獨立。
小 $Y$ 很好奇這個遊戲的結果,雖然勝率是多數人關心的點,但是身為一個統計愛好者,小 $Y$ 更好奇一些其他的數據。請你告訴他,玩家 1 在遊戲結束的時候,佔領地區的數量的期望值是多少?為了方便起見,請輸出這個期望值 $\bmod 998244353$。
可以證明佔領地區的數量的期望值可以被表示成最簡分數 $\frac{X}{Y}$,其中 $X$ 與 $Y$ 皆為整數,且 $Y \not \equiv 0 \pmod{998244353}$。請輸出一個整數等於 $X \cdot Y^ {-1} \bmod 998244353$。也就是說,請輸出一個整數 $x$ 使得 $0 \leq x \lt 998244353$ 且 $x \cdot Y \equiv X \pmod{998244353}$。
輸入只有一行,包含四個整數 $N, M, P, Q$。
輸出一個數字,代表玩家 1 佔領地區的數量的期望值 $\bmod 998244353$。
4 1 2 3
332748119
5 2 4 7
975427341
500000 1000000000 571601142 840810761
985033582
在範例測試資料 1 中,可以發現玩家 1 要佔領地區的條件是不管主持人選了什麼數字,他都必須在比賽中獲勝。
- 如果主持人選了 $1$,那麼玩家 1 有 $\frac{2}{3}$ 的機率會獲勝而佔領 $4$ 個地區。
- 如果主持人選了 $2$,那麼玩家 1 獲勝時會佔領 $2$ 個地區。
- 如果主持人選了 $3$,那麼玩家 1 獲勝時會佔領 $1$ 個地區。
- 如果主持人選了 $4$,那麼玩家 1 獲勝時會佔領 $1$ 個地區。
總共佔領地區的數量的期望值是 $\frac{2}{3}(\frac{1}{4}(4 + 2 + 1 + 1)) = \frac{4}{3}$
在範例測試資料 2 中,一種可能的遊戲進行過程是:
- 第一回合主持人選了 $4$,而玩家 1 獲勝了
- 第二回合主持人選了 $2$,而玩家 2 獲勝了
由於玩家 2 會把玩家 1 佔領的地區搶過來,因此這個過程的結果是玩家 1 佔領了 $0$ 個地區。
在範例測試資料 2 中,玩家 1 佔領地區的期望值是 $\frac{312}{175}$。
2026 YTP 高中組初賽 p3
| No. | Testdata Range | Constraints | Score |
|---|---|---|---|
| 1 | 0~2 | 範例測試資料 | 0 |
| 2 | 0~17 | 無額外限制 | 10 |