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칠판에 적힌 수의 기댓값

시간 제한4초메모리 제한1024 MB

요약
N개의 정수가 주어질 때, 두 수를 골라 곱한 값으로 바꾸는 과정을 k번 거친 뒤 합의 기댓값 A_k와 두 수를 더한 값으로 바꾸는 과정을 k번 거친 뒤 곱의 기댓값 B_k를 모든 k에 대해 998244353으로 나눈 나머지로 구합니다.
난이도

어려움10점 중 8점

유형
조합론, 수학
정답자
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문제

칠판에 NN개의 정수가 적혀 있다. AkA_k와 BkB_k를 다음과 같이 정의하자.

  • AkA_k: 칠판에서 임의의 두 수를 골라 지우고, 두 수의 곱을 칠판에 쓰는 작업을 kk번 한다. 이때 칠판에 적힌 모든 수의 합의 기댓값이다.
  • BkB_k: 칠판에서 임의의 두 수를 골라 지우고, 두 수의 합을 칠판에 쓰는 작업을 kk번 한다. 이때 칠판에 적힌 모든 수의 곱의 기댓값이다.

두 수를 고를 때 모든 쌍이 선택될 확률은 같으며, 모든 시행은 독립이다.

A0,⋯ ,AN−1A_0,\cdots ,A_{N-1}과 B0,⋯ ,BN−1B_0,\cdots ,B_{N-1}을 998 244 353998\,244\,353 (=119×223+1)(=119\times 2^{23}+1)으로 나눈 나머지를 구하여라. 998 244 353998\,244\,353은 소수이다.

입력

첫 번째 줄에 NN이 주어진다. (1≤N≤200 000)(1\le N\le 200\,000)

두 번째 줄에 칠판에 적힌 NN개의 정수가 공백으로 구분되어 주어진다. 각 수는 00 이상 998 244 353998\,244\,353 미만이다.

출력

첫 번째 줄에 A0,⋯ ,AN−1A_0,\cdots ,A_{N-1}을 998 244 353998\,244\,353으로 나눈 나머지를 공백으로 구분하여 출력한다.

두 번째 줄에 B0,⋯ ,BN−1B_0,\cdots ,B_{N-1}을 998 244 353998\,244\,353으로 나눈 나머지를 공백으로 구분하여 출력한다.

힌트

유리수를 기약분수 ab\frac{a}{b}로 나타냈을 때, bb가 소수 pp의 배수가 아니라면 a≡c⋅b(modp)a\equiv c\cdot b\pmod p를 만족하는 00 이상 pp 미만의 정수 cc가 하나로 정해진다. 이 cc가 pp로 나눈 나머지이다.

이 문제에서는 가능한 모든 입력에 대해 AkA_k와 BkB_k가 유리수이고, 기약분수의 분모가 998 244 353998\,244\,353의 배수가 아님을 증명할 수 있다.

예제1

  1. 예제 1

    입력
    3
    3 6 9
    
    예상 출력
    18 39 162
    162 66 18