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별꽃의 세레나데 (Hard)

시간 제한2초메모리 제한512 MB

요약
각 종류 i의 꽃이 최소 M_i개 필 때까지 심는 씨앗 수의 기댓값을 구합니다. 기댓값을 기약분수 P/Q로 나타내고, 그 값을 998244353으로 나눈 나머지를 출력합니다.
난이도

보통10점 중 6점

유형
동적 계획법, 확률, 수학
정답자
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문제

겨울 나라의 왕은 꽃을 좋아하는 왕비를 위해 가장 아름다운 꽃들을 모아 화관을 만들기로 했다. 왕비가 좋아하는 꽃은 특별하다. 마법의 씨앗을 심고 별빛을 받아야만 피어난다. 마법의 씨앗에서 피어날 수 있는 꽃의 종류는 NN가지이며, ii번째 종류의 꽃이 피어날 확률은 pip_{i}이다. 씨앗에서 꽃이 피어날 확률은 다른 씨앗에 영향을 받지 않는다. 화관을 만들려면 ii번째 종류의 꽃이 각각 최소 MiM_{i}송이씩 필요하다. 화관이 완성될 때까지 씨앗에서 꽃을 한 송이씩 피운다고 할 때, 필요한 씨앗 개수의 기댓값은 얼마일까?

입력

첫 줄에 꽃의 종류 수를 나타내는 정수 NN (1≤N≤61 \leq N \leq 6)이 주어진다. 다음 NN개의 줄에는 각각 두 정수가 주어진다. 첫 번째는 필요한 ii번째 종류 꽃의 개수 MiM_{i} (1≤Mi≤101 \leq M_{i} \leq 10)이고, 두 번째는 그 꽃이 피어날 확률의 비중 aia_{i}이다. 0<ai≤100,0000 < a_{i} \leq 100,000이며, ii번째 종류 꽃이 피어날 확률 pip_{i}는 ai/(∑i=1Nai)a_{i} / \left(\sum_{i=1}^{N} a_{i}\right)이다.

출력

화관을 만드는 데 필요한 씨앗 개수의 기댓값을 출력한다. 주어진 조건에서 이 값은 항상 00보다 큰 유리수이다. 이 값을 서로소인 두 양의 정수 PP, QQ에 대해 P/QP/Q로 나타낼 때, R×Q≡Pmod  998244353R \times Q \equiv P \mod 998244353이고 0≤R<9982443530 \leq R < 998244353을 만족하는 정수 RR은 하나뿐이다. 그 RR을 출력한다.

예제4

  1. 예제 1

    입력
    2
    1 1
    1 1
    
    예상 출력
    3
    
  2. 예제 2

    입력
    1
    10 1
    
    예상 출력
    10
    
  3. 예제 3

    입력
    2
    1 1
    1 2
    
    예상 출력
    499122180
    
  4. 예제 4

    입력
    3
    1 3
    2 2
    3 1
    
    예상 출력
    971485877