atcoder#ARC114E. [ARC114E] Paper Cutting 2

[ARC114E] Paper Cutting 2

配点 : 700700

問題文

H×WH \times W のマス目に区切られた長方形の紙があり,このうちちょうど 22 マスが黒く,残りの部分は白く塗られています.マス目の ii 行目,jj 列目にあるマスを (i,j)(i, j) で表すと,黒く塗られているのはマス (h1,w1)(h_1, w_1) とマス (h2,w2)(h_2, w_2) です.

maroon 君はこれから以下の手順で紙を切断する操作を繰り返します.

  • 現在の紙のマス目が h×wh \times w の時,紙の辺に平行でマスの境界を通るような直線には,(h1)(h - 1) 本の横線と (w1)(w - 1) 本の縦線がある.この中から 11 本を一様ランダムに選んで,その直線に沿って紙を 22 枚に切断する.このとき,- 22 つの黒いマスが同じ紙に存在するとき,もう片方の紙を捨て,操作を続ける
    • そうでなければ,操作を終了する
  • 22 つの黒いマスが同じ紙に存在するとき,もう片方の紙を捨て,操作を続ける
  • そうでなければ,操作を終了する

maroon 君が操作を終了するまでに紙を切断する回数の期待値を mod998244353{\bmod} 998244353 で求めてください.

注記

求める期待値は必ず有理数になることが証明できます.またこの問題の制約のもとでは,その値を既約分数 PQ\frac{P}{Q} で表した時,Q≢0(mod998244353)Q \not \equiv 0 \pmod{998244353} となることも証明できます.よって,$R \times Q \equiv P \pmod{998244353}, 0 \leq R < 998244353$ を満たす整数 RR が一意に定まります.この RR を答えてください.

制約

  • 1H,W1051 \leq H, W \leq 10^5
  • H×W2H \times W \geq 2
  • 1h1,h2H1 \leq h_1, h_2 \leq H
  • 1w1,w2W1 \leq w_1, w_2 \leq W
  • (h1,w1)(h2,w2)(h_1, w_1) \neq (h_2, w_2)
  • 入力は全て整数

入力

入力は以下の形式で標準入力から与えられる.

HH WW

h1h_1 w1w_1 h2h_2 w2w_2

出力

maroon 君が操作を終了するまでに紙を切断する回数の期待値を mod998244353{\bmod} 998244353 で出力せよ.

2 3
2 2 1 1
332748119

まず,11 回目の切断で確率 2/32/3 で操作が終了します.残りの 1/31/3 については,次の切断で操作が終了します.

よって,紙を切断する回数の期待値は,1×2/3+2×1/3=4/31 \times 2/3 + 2 \times 1/3 = 4/3 です.

1 5
1 2 1 3
332748120
2 1
2 1 1 1
1

操作は 11 回の切断で必ず終了します.

10 10
3 4 5 6
831078040