#P16617. [GCPC2026]historical hits

[GCPC2026]historical hits

题目描述

Hitster 是一款通过猜测歌曲发行年份,将歌曲卡牌插入时间线的桌游。Harper 正在游玩它的单人版本。

游戏开始时,Harper 的时间线为空。每一轮中,她抽取一张卡牌:

  1. 卡牌正面只有一个二维码,Harper 扫描后听到歌曲;
  2. Harper 猜测这首歌的发行年份;
  3. 随后翻开卡牌,得知歌曲的真实发行年份。

设真实年份为 aa,Harper 猜测的年份为 bb

如果当前时间线中不存在真实发行年份严格位于 aabb 之间的歌曲,那么 Harper 将这张卡牌加入时间线;否则,她丢弃这张卡牌。

Harper 刚刚用完整的 nn 张牌进行了一次漫长的游戏。她记住了每首歌的真实年份以及自己当时的猜测,因此再次游玩时会对每张牌作出与上次相同的猜测。

现在,将这 nn 张牌按照所有 n!n! 种排列中的一个等概率随机顺序依次呈现。请计算游戏结束时 Harper 时间线长度的期望值。

图 H.1:第三组样例按输入顺序呈现时的游戏过程。底部为 Harper 当前的时间线。第三轮结束后,时间线中共有两张卡牌。每轮上方右侧显示卡牌背面,即 Harper 作出猜测前无法看到的信息。

输入格式

第一行包含一个整数 nn1n30001\le n\le 3000),表示卡牌数量。

接下来 nn 行,第 ii 行包含两个整数 ai,bia_i,b_i1ai,bi1091\le a_i,b_i\le 10^9),分别表示第 ii 首歌的真实发行年份和 Harper 对它的猜测年份。

保证对于任意 iji\ne j,均有:

aiaj,aibj.a_i\ne a_j,\qquad a_i\ne b_j.

因此,某张卡牌的猜测年份不会等于另一张卡牌的真实年份,卡牌在时间线中的位置总是唯一确定的。

输出格式

设模数

M=998244353.M=998244353.

期望值可以写成既约分数 pq\dfrac pq,并且 qq 不被 MM 整除。

输出一个整数

pq1modM,p\cdot q^{-1}\bmod M,

即唯一满足 0x<M0\le x<M

xqp(modM)xq\equiv p\pmod M

的整数 xx

样例 1

输入

2
2002 2004
2001 2003

输出

499122178

说明

共有两种呈现顺序:

  • 若按输入顺序呈现,第一张牌加入时间线,第二张牌被丢弃;
  • 若按相反顺序呈现,两张牌都会加入时间线。

因此期望长度为 32\dfrac32。可以验证:

499122178×23(modM).499122178\times 2\equiv 3\pmod M.

样例 2

输入

2
2001 2001
2002 2002

输出

2

样例 3

输入

3
1999 2003
1987 2005
2002 2001

输出

831870296