#L6358. 前夕

前夕

题目描述

为了抵御以尼古拉·奥尔丁为首的上古龙族的入侵,地球的守护者 Yopilla 集齐了 nn 种人类文明的本源力量——世界之力。

Yopilla 打算使用若干种技能来对抗尼古拉·奥尔丁的进攻。每种技能由若干种世界之力构成:具体来说,以世界之力为元素的每个子集都对应一种技能,因此一共有 2n2^n 种不同的技能。Yopilla 可以选择任意非空的技能集合(也可以选择不使用任何技能)来参与战斗。

大战前夕,Yopilla 走在波士顿的街头,天空中飞过的 4 只白鸽让他洞察了胜利的秘密:当且仅当他使用的所有技能中,都含有的世界之力的种类数(即所有选中技能的交集大小)恰好为 4 的倍数时,他才能打败敌人。

请你计算 Yopilla 有多少种符合条件的技能使用情况,答案需对 998244353 取模。

输入格式

第一行输入一个正整数 nn,表示世界之力的种类数。

输出格式

输出一行一个整数,表示符合条件的技能使用情况数对 998244353 取模的结果。

样例

输入

2

输出

11

样例说明

n=2n=2 时,所有技能(子集)为 ,{1},{2},{1,2}\emptyset, \{1\}, \{2\}, \{1,2\},共 44 种。符合条件的情况包含:

  1. 不使用任何技能(交集为空集,大小 0 是 4 的倍数);
  2. 仅使用 \emptyset(交集为 \emptyset,大小 0);
  3. 仅使用 {1}\{1\}(交集为 {1}\{1\},大小 1 不符合,排除);
  4. 仅使用 {2}\{2\}(交集为 {2}\{2\},大小 1 不符合,排除);
  5. 仅使用 {1,2}\{1,2\}(交集为 {1,2}\{1,2\},大小 2 不符合,排除);
  6. 使用 {1}\{1\}{2}\{2\}(交集为 \emptyset,大小 0);
  7. 使用 {1}\{1\}{1,2}\{1,2\}(交集为 {1}\{1\},大小 1 不符合,排除);
  8. 使用 {2}\{2\}{1,2}\{1,2\}(交集为 {2}\{2\},大小 1 不符合,排除);
  9. 使用 {1},{2}\{1\}, \{2\}{1,2}\{1,2\}(交集为 \emptyset,大小 0);
  10. 使用 \emptyset 和任意其他技能组合(只要最终交集大小为 4 的倍数)。

经统计,符合条件的情况共计 11 种,与样例输出一致。

数据范围与提示

通用数据限制

1n1071 \le n \le 10^7

子任务划分

子任务编号 分值 nn 的限制
1 10 n3n \le 3
2 20 n10n \le 10
3 n1000n \le 1000
4 30 n105n \le 10^5
5 20 n107n \le 10^7

关键提示

本题核心是集合计数问题,需围绕“子集族交集大小”的约束展开。由于 nn 规模极大(可达 10710^7),无法直接枚举所有子集,需结合容斥原理组合数学推导公式,通过预处理快速幂、组合数等实现高效计算。空集的交集定义为全集,但本题中“不使用任何技能”或“仅使用空集”的情况需单独对应交集大小为 0 的场景(0 是 4 的倍数)。