atcoder#ABC242H. [ABC242Ex] Random Painting

[ABC242Ex] Random Painting

配点 : 600600

問題文

11 から NN までの番号が振られた NN 個のマスがあり、始めすべてのマスは白く塗られています。

また、箱の中に 11 から MM までの番号が振られた MM 個のボールが入っています。

以下の操作を、NN 個のマスがすべて黒く塗られるまで繰り返します。

  1. 箱から 11 つボールを取り出す。取り出し方は完全ランダムであり、各ボールは等確率で選ばれる。
  2. 取り出したボールの番号を xx として、マス Lx,Lx+1,,RxL_x, L_x+1, \ldots, R_x を黒く塗る。
  3. 取り出したボールを箱に戻す。

操作回数の期待値を mod 998244353\text{mod } 998244353 で求めてください(注記参照)。

注記

求める期待値は必ず有理数となることが証明できます。またこの問題の制約下では、その値を互いに素な 22 つの整数 PP, QQ を用いて PQ\frac{P}{Q} と表したとき、R×QP(mod998244353)R \times Q \equiv P\pmod{998244353} かつ 0R<9982443530 \leq R \lt 998244353 を満たす整数 RR がただ一つ存在することが証明できます。この RR を求めてください。

制約

  • 1N,M4001 \leq N,M \leq 400
  • 1LiRiN1 \leq L_i \leq R_i \leq N
  • すべてのマス ii についてある整数 jj が存在し、LjiRjL_j \leq i \leq R_j
  • 入力はすべて整数

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。

NN MM

L1L_1 R1R_1

L2L_2 R2R_2

\hspace{0.5cm}\vdots

LML_M RMR_M

出力

求めた期待値を mod 998244353\text{mod } 998244353 で出力せよ。

3 3
1 1
1 2
2 3
499122180

求める期待値は 72\frac{7}{2} です。

499122180×27(mod998244353)499122180 \times 2 \equiv 7\pmod{998244353} なので、499122180499122180 を出力します。

13 10
3 5
5 9
3 12
1 13
9 11
12 13
2 4
9 12
9 11
7 11
10
100 11
22 43
84 93
12 71
49 56
8 11
1 61
13 80
26 83
23 100
80 85
9 89
499122193