#P14812. [CCPC 2024 哈尔滨站] 树上游戏

[CCPC 2024 哈尔滨站] 树上游戏

题目描述

给定一棵包含 nn 个节点的树(包含 nn 个节点和 n1n-1 条边的连通无向图),节点编号为 11nn。显然,树上任意两个节点之间有且仅有一条简单路径。

小红和小蓝在这棵树上玩游戏。在一次游戏中,两人会从树上至少包含了一条边的所有 n(n1)2\frac{n(n-1)}{2} 条简单路径(不考虑路径的方向)中,独立且等概率地\textbf{独立且等概率地} 随机选择一条简单路径(注意两人可能选择同一条简单路径)。记选择的两条路径包含的公共边数量是 XX,则本次游戏的得分是 X2X^2

求小红和小蓝进行一次游戏的得分的数学期望 E(X2)E(X^2),输出在 998244353998244353 模意义下的结果(详情见输出格式)。

输入格式

第一行一个正整数 TT (1T1041\le T \le 10^4),表示测试数据组数。

对于每组测试数据,第一行包含一个正整数 nn (2n1052\le n \le 10^5),表示树的节点数量。

接下来 n1n-1 行,每行包含两个正整数 u,vu, v (1u,vn1\le u,v \le n),表示节点 uu 和节点 vv 之间有一条边。保证输入是一棵树。

保证所有测试数据的 nn 的和不超过 10610^6

输出格式

对于每组测试数据,输出一行一个整数,表示答案在 998244353998244353 模意义下的结果。

M=998244353M=998244353。可以证明,答案能够表示为最简分数 pq\frac p q,其中 ppqq 是正整数且 q≢0(modM)q \not\equiv 0\pmod M。则你需要输出 pq1(modM)p\cdot q^{-1}\pmod Mq1q^{-1} 表示 qq 在模 MM 意义下的乘法逆元。换句话说,输出满足 0x<M0\le x < Mxqp(modM)x\cdot q\equiv p\pmod M 的整数 xx。可以证明,符合条件的 xx 是唯一的。

2
3
1 2
2 3
5
1 2
1 5
3 2
4 2
443664158
918384806

提示

对于样例的第一组数据,未取模的答案是 109\frac{10}{9}

99 种可能的情况中:

  • 22 种情况两条路径的公共边数量为 00
  • 66 种情况两条路径的公共边数量为 11
  • 11 种情况两条路径的公共边数量为 22

故答案 $E(X^2) = \frac{2 \cdot 0^2 + 6 \cdot 1^2 + 1 \cdot 2^2}{9} = \frac{10}{9}$。