#P16831. [NWRRC 2022]IQ Game

    ID: 16041 传统题 2000ms 512MiB 尝试: 1 已通过: 1 难度: 7 上传者: 标签>CF2200概率论组合数学动态规划算法基础模拟

[NWRRC 2022]IQ Game

题目描述

一档热门电视节目中,六名选手组成一个团队回答高难度问题。选手们围坐在一张圆桌旁,圆桌被分为 nn 个扇区,按顺时针方向编号为 11nn。游戏开始时,每个扇区中都有一个装着问题的信封。

每轮游戏中,桌子中央的转盘会等概率随机选中一个扇区。

  • 如果被选中的扇区中仍有信封,主持人打开该信封并读出问题;
  • 如果该扇区中已经没有信封,主持人改为打开从该扇区开始,沿顺时针方向遇到的第一个仍存在的信封。

一轮结束后,被打开的信封会从桌上移除。

今晚,观众最喜欢的队伍正在参赛。他们已经进行了 nkn-k 轮,因此桌上还剩 kk 个信封。队伍只要再答错一道题就会被淘汰。其中有一道臭名昭著的难题叫作 Hyperblitz。队伍确信自己能答对所有剩余问题,唯独无法答对 Hyperblitz。

求队伍还会进行多少轮游戏的期望值。不可避免地抽到 Hyperblitz 的那一轮也计入轮数。

答案对 998244353998244353 取模。

输入格式

第一行包含三个整数 n,k,sn,k,s,分别表示:

  • 扇区总数;
  • 剩余信封数量;
  • Hyperblitz 所在扇区编号。

第二行包含 kk 个互不相同的整数

q1,q2,,qk,q_1,q_2,\ldots,q_k,

表示仍有信封的扇区编号,并按顺时针顺序递增给出。

恰有一个下标 ii 满足 qi=sq_i=s

数据范围

1n109,1\le n\le 10^9, 1kmin(n,200),1\le k\le \min(n,200), 1sn,1\le s\le n, 1q1<q2<<qkn.1\le q_1<q_2<\cdots<q_k\le n.

保证 n998244353n\ne 998244353

输出格式

输出队伍还会进行的轮数期望值(包括最终抽到 Hyperblitz 的一轮),对 998244353998244353 取模。

形式化地,令

M=998244353.M=998244353.

可以证明,期望可以表示成最简分数 p/qp/q,其中 q≢0(modM)q\not\equiv 0\pmod M。输出

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

也就是说,输出满足下列条件的整数 xx

0x<M,xqp(modM).0\le x<M, \qquad xq\equiv p\pmod M.

样例 1

3 2 3
2 3
665496237

样例 2

6 3 4
1 2 4
582309208

样例 3

8 8 5
1 2 3 4 5 6 7 8
499122181

样例说明

在第一组样例中,第一轮抽到 Hyperblitz 的概率为 1/31/3。因此:

  • 1/31/3 的概率只进行 11 轮;
  • 2/32/3 的概率进行 22 轮。

期望轮数为

113+223=53.1\cdot\frac13+2\cdot\frac23=\frac53.

由于

31mod998244353=332748118,3^{-1}\bmod 998244353=332748118,

所以正确输出为

5332748118mod998244353=665496237.5\cdot332748118\bmod998244353=665496237.