atcoder#ABC249H. [ABC249Ex] Dye Color

[ABC249Ex] Dye Color

题目描述

N N 個のボールがあり、ボールには 1 1 から N N の番号がついています。初め、ボール i i は色 Ai A_i で塗られています。

色は 1 1 以上 N N 以下の整数によって表されます。

以下の操作を、全てのボールの色が等しくなるまで繰り返します。

  • N N 個のボールからなる集合の部分集合(空集合を含む)は 2N 2^N 個あるが、そこから 1 1 個の集合を一様ランダムに選ぶ。選んだ集合に含まれるボールの index を昇順に X1,X2,...,XK X_1,X_2,...,X_K とする。次に、(1,2,,N) (1,2,\dots,N) から K K 個を選んで得られる順列を一様ランダムに 1 1 個選び P=(P1,P2,,PK) P=(P_1,P_2,\dots,P_K) とする。そして、1  i  K 1\ \le\ i\ \le\ K を満たす整数 i i に対し、ボール Xi X_i の色を Pi P_i に変更する。

操作回数の期待値 mod 998244353 \bmod\ 998244353 を求めてください。

ここで、(1,2,,N) (1,2,\dots,N) から K K 個を選んで得られる順列とは、1 1 以上 N N 以下の整数 K K 個からなる数列であって、要素が相異なるもののことです。

输入格式

入力は以下の形式で標準入力から与えられる。

N N A1 A_1 A2 A_2 \dots AN A_N

输出格式

答えを出力せよ。

2
1 2
4
3
1 1 1
0
10
3 1 4 1 5 9 2 6 5 3
900221128

提示

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 2 2 つの整数 P,Q P,Q を用いて PQ \frac{P}{Q} と表した時、R × Q  P(mod 998244353) R\ \times\ Q\ \equiv\ P(\bmod\ 998244353) かつ 0  R < 998244353 0\ \le\ R\ <\ 998244353 を満たす整数 R R がただ一つ存在することが証明できます。この R R を求めてください。

制約

  • 2  N  2000 2\ \le\ N\ \le\ 2000
  • 1  Ai  N 1\ \le\ A_i\ \le\ N
  • 入力は全て整数である。

Sample Explanation 1

大きさが 1 1 である集合を選び、かつ集合に含まれないもう一方のボールの色に変更するまで操作は続きます。その確率は $ \displaystyle\ \frac{2}{4}\ \times\ \frac{1}{2}=\frac{1}{4} $ なので、操作回数の期待値は 4 4 回です。

Sample Explanation 2

初めから全てのボールの色が同じであるため、操作は行われません。